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2014 Fiscal Year Annual Research Report

腫瘍の血管新生密度分布計測技術の研究

Research Project

Project/Area Number 25249050
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

吉川 公麿  広島大学, ナノデバイス・バイオ融合科学研究所, 教授 (60304458)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 有廣 光司  広島大学, 大学病院, 教授 (70232064)
黒木 伸一郎  広島大学, ナノデバイス・バイオ融合科学研究所, 准教授 (70400281)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2018-03-31
Keywords乳腺腫瘍 / 血管新生 / 複素誘電率 / FACTORVIII
Outline of Annual Research Achievements

(1)腫瘍血管新生密度の測定: 広島大学病院腫瘍外科(岡田教授)で乳がん患者さんから摘出された乳腺腫瘍の血管新生の密度分布を広島大学病院病理診断科(有廣教授)で計測した。当初は腫瘍内部と腫瘍辺縁部で血管新生密度に差があるという仮説を立て、広
島大学病院腫瘍外科で摘出された腫瘍の中心部と辺縁部を同軸プローブで散乱パラメータを測定する予定であった。しかし、病理組織標本をホルマリン固定後、パラフィン切片を作成してヘマトキシリン・エオジン染色を行い、画像解析によって、CD31,D2-40染色の陽性部位を抽出した結果、血管新生密度が腫瘍内部と腫瘍辺縁部で異なるということは、当該年度では、結論が出なかった。さらに、今年度はFACTOR-VIII染色でも検討した。その結果、血管分布映像がより鮮明になった。一方で、密度を顕微鏡下で目視で行っているので、計測の定量性に課題が明らかになった。そこで、今後はコンピュータによる画像認識で定量性を向上させることとした。
(2)摘出した腫瘍血管新生の複素インピーダンス解析:腫瘍血管新生密度は正常乳腺との比較において、差があると報告されており、複素インピーダンスに差が出るはずであるから、直径2.2mmの同軸プローブにより、摘出乳がん組織の複素インピーダンスを測定し、血管新生密度との相関をとるべく、解析を進めている。現在まで、まだ明確な相関関係が得られていないので、さらに、画像解析を進める。
(3)インパルス電磁波の送受信波形解析: 乳房外から非侵襲でインパルス信号を送信するUWBアンテナアレーを設計、製作した。さらに、CMOS回路を設計試作し、システム基板に実装し、性能評価した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまで、乳腺腫瘍中の血管新生密度分布を画像として明確にするために、HE、CD31,D2-40などの様々な染色を試みてきた。今年度はさらに、FACTER-VIIIと呼ばれる染色を行い、乳腺腫瘍内の血管新生をより明確に画像化することに成功した。

Strategy for Future Research Activity

乳腺腫瘍組織の中の血管新生について、広島大学病院病理診断科において、FACTOR-VIIIと呼ばれる染色を行うことで、乳腺腫瘍内の血管新生をより明確に画像化することに成功したので、今後の研究の推進方策は、デジタル写真を画像解析プログラムを開発して、より定量的な血管新生密度分布を計算する。そのデータをもとに、摘出した乳腺組織の複素誘電率との相関をとることによって、乳がんの進行度と血管新生密度の関係を明らかにする。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (6 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Complex permittivities of breast tumor tissues obtained from cancer surgeries2014

    • Author(s)
      T. Sugitani, S. Kubota, K. Sogo, K. Arihiro, M. Okada, T. Kadoya, M.Hide, M. Oda, and T. Kikkawa
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 104 Pages: 253702-1-5

    • DOI

      10.1063/1.4885087

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional confocal imaging for breast cancer detection using CMOS Gaussian monocycle pulse transmitter and 4 × 4 ultra wideband antenna array with impedance matching layer,2014

    • Author(s)
      T. Sugitani, S. Kubota, A. Toya, X. Xiao, T. Kikkawa
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 53 Pages: 04EL03(9page)

    • DOI

      10.7567/JJAP.53.04EL03

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 5-Gb/s and 10-GHz Center-frequency Gaussian monocycle pulse transmission using 65-nm logic CMOS with on-chip dipole antenna and high-k interposer2014

    • Author(s)
      S. Kubota, A. Toya, T. Sugitani, T. Kikkawa
    • Journal Title

      IEEE Trans. Comp. Package and Manufact. Technol

      Volume: 4 Pages: 1193-1200

    • DOI

      10.1109/TCPMT.2014.2320497

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A 17 GHz Bandwidth 1.2 mW CMOS Switching Matrix for UWB Breast Cancer Imaging2014

    • Author(s)
      A. Azhari, S. Takumi, S. Kenta, T. Kikkawa, and X. Xiao
    • Organizer
      IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference
    • Place of Presentation
      Lausanne, Switzerland
    • Year and Date
      2014-10-22 – 2014-10-24
  • [Presentation] CMOS Equivalent Time Sampling of Gaussian Monocycle Pulse for Confocal Imaging2014

    • Author(s)
      Y. Seo, K. Sogo, A. Toya, T. Sugitani, A. Azhari, T. Kikkawa, X. Xiao
    • Organizer
      IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference
    • Place of Presentation
      Lausanne, Switzerland
    • Year and Date
      2014-10-22 – 2014-10-24
  • [Presentation] Tumor Response Extraction Based on Ensemble Empirical Mode Decomposition for Early Breast Cancer Detection by UWB2014

    • Author(s)
      Q. Li, X. Xiao, H. Song, L. Wang, and T. Kikkawa
    • Organizer
      IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference
    • Place of Presentation
      Lausanne, Switzerland
    • Year and Date
      2014-10-22 – 2014-10-24
  • [Presentation] Time Domain Reflectometry Using IR-UWB CMOS Integrated Circuits for Breast Cancer Detection2014

    • Author(s)
      T. Sugitani, K. Hashimoto, Y. Seo, H. Kono and T. Kikkawa
    • Organizer
      2014 IEEE International Conference on Ultra-wideband
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      2014-09-01 – 2014-09-03
  • [Presentation] Model pulses in the TD design of UWB wireless signal transfer systems2014

    • Author(s)
      I. E. Lager, A. T. de Hoop, T. Kikkawa
    • Organizer
      2014 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP)
    • Place of Presentation
      The Hargue, The netherlands
    • Year and Date
      2014-04-06 – 2014-04-11
  • [Presentation] Resolution of confocal imaging using 4x4 planar antenna array2014

    • Author(s)
      T. Sugitani, S. Kubota, X. Xiao, H. Kono, T. Kikkawa
    • Organizer
      2014 8th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP)
    • Place of Presentation
      The Hargue, The netherlands
    • Year and Date
      2014-04-06 – 2014-04-11
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 異常組織検出装置および信号送受信方法2014

    • Inventor(s)
      吉川公麿
    • Industrial Property Rights Holder
      吉川公麿
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2014-216491
    • Filing Date
      2014-10-23

URL: 

Published: 2016-06-01  

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