2023 Fiscal Year Annual Research Report
Non-invasive quantitative evaluation of liver diseases using comprehensive biophysical properties database as basis for ultrasound pathology
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23H03758
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
山口 匡 千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (40334172)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯島 尋子 兵庫医科大学, 医学部, 特別招聘教授 (80289066)
丸山 紀史 順天堂大学, 医学部, 先任准教授 (90375642)
近藤 孝行 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (80845090)
吉田 憲司 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (10572985)
平田 慎之介 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (80550970)
野村 行弘 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (60436491)
西村 貴士 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (50595155)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 超音波 / 定量診断 / 肝疾患 / 非侵襲 / 音響特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
各種の定量超音波診断法と生体音響物性評価法をヒト肝臓疾患の大規模データに適用して高精度化することを目的として研究を推進した。これまでに検討を進めてきた、モデル動物の肝臓を対象とした組織性状と音響特性・機械特性・生化学特性などの集積について、脂肪肝モデルラットを中心として追検討を実施した。
また、複数の臨床サイトで集積されるヒト肝臓データを対象として、新規に提案した振幅包絡特性解析をベースとした定量超音波診断法を適用し、提案法の妥当性の検証を行った。この際、将来的な汎用化診断の確立を想定し、超音波の送受信条件と評価結果の関係性などの基礎的な検討を中心に実施した。
加えて、評価に用いたエコーデータ、臨床所見、解析により得られた超音波定量パラメータなどについて、本研究で構築する総合生体物性データべースへの各種データの組み込みを行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画として想定していた、計算機シミュレーションによる超音波伝搬の再現を実施し、実測の超音波データとの整合性の検証などを行っている。そのために、事前検討でデータが不足していたモデル動物での検討も推進した。また、臨床データの評価およびその成果を総合生体物性データベースに取り込む仕組みも構築し、大規模データでの実施を可能な状態にした。加えて、超音波エコー信号の解析法と機械学習用データの構築法について新たに検討し、これまでの方法に比してAIデータ解析の精度を向上させることができた。臨床的な制約により、開発用超音波システムを用いた任意の送受信プロトコルでの臨床データの収集には至っていないが、それに代わり、より簡易なプロトコルで超音波送受信が可能なシステムを新規に構築することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画で想定していた複数の医療機関で取得された超音波データの解析について、一般臨床で使用される超音波診断装置で取得されたデータ群をベースとした検討を推進することができた。並行して、特殊条件での超音波送受信が可能である開発用超音波システムを用いての送受信系の条件設定について、模擬生体試料を用いて多様な条件での検討を行っている。
その他、これまでの検討でデータ数が不足していると想定されたモデル動物についての追検討も行った点は想定以上の検討ができたと考えている。一方で、ガスクロマトグラフィを用いた脂肪酸分析の実施が予算と装置の両面の都合で実施できなかった。この点については、現実的な費用で実施可能な施設を探索中であり、令和6年度の実施を想定している。
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