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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Research on the measurement technology of breast tumor angiogenesis

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, 特任教授 (60304458)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小出 哲士  広島大学, ナノデバイス・バイオ融合科学研究所, 准教授 (30243596)
有廣 光司  広島大学, 病院(医), 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血管新生 / 乳腺腫瘍 / 乳がん / 複素誘電率 / マイクロ波 / CMOS回路 / 免疫染色 / 計測システム
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は悪性腫瘍の転移及び浸潤の過程に生じる血管新生の密度分布を電磁気学的に計測する技術を開発することであり、以下の研究成果が得られた。(1)血管新生密度測定:広島大学病院腫瘍外科で乳がん患者から摘出された乳腺腫瘍組織を病理診断科で薄片化し、血管分化マーカーとしてCD31染色、CD34染色、Factor VIII染色を試みた。その結果、乳腺腫瘍組織において、FactorVIII染色が新生血管を明確に分離できることがわかった。つぎに、乳腺腫瘍のサブタイプとして、scirrhous, papillotubular, solidtubular、DCISのサンプルについて、FactorVIIIで染色し、顕微鏡写真を画像解析した。その結果、腫瘍内部と腫瘍辺縁部で血管密度に差があることを確認した。(2)腫瘍の血管新生領域の複素誘電率計測:広島大学病院における105名の乳がん患者から摘出された296 サンプルについて、乳腺腫瘍血管新生の電磁気学的特性をその場で計測した。腫瘍組織の中心部と間質部および脂肪部の電磁気学的特性を測定し、そのデータを統計的に機械学習(サポートベクターマシン)による分類を試みた。これらは[広島大学学研究倫理審査委員会(許可)。平成22年12月14日、許可番号:疫-347課題名:乳房および乳房腫瘍組織の電磁気学的特性の解析]に基づいて行った。
(3)腫瘍血管新生密度分布計測用UWB-CMOS回路:マイクロ波超広帯域電波であるガウシアンモノサイクルパルス(GMP)を用いた時間領域非侵襲複素誘電率分布計測用UWB-CMOS回路と4x4アンテナアレイ・スイッチングマトリクスCMOS回路を開発した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results) Patent(Industrial Property Rights) (3 results)

  • [Int'l Joint Research] アイルランド国立大学(アイルランド)

    • Country Name
      IRELAND
    • Counterpart Institution
      アイルランド国立大学
  • [Int'l Joint Research] 天津大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      天津大学
  • [Int'l Joint Research] トリノ工科大学(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      トリノ工科大学
  • [Journal Article] Transmit/receive 3-20 GHz 1.2 mW packaged double-pole-16-throw switching matrix for radarbased target detection2018

    • Author(s)
      Afreen Azhari, Yuki Kuwano, Xia Xiao, and Takamaro Kikkawa
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 57 Pages: 014101 -1-9

    • DOI

      DOI: 10.7567/JJAP.57.014101

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Detectability of Breast Tumor by a Hand-held Impulse-Radar Detector: Performance Evaluation and Pilot Clinical Study2017

    • Author(s)
      Hang Song, Shinsuke Sasada, Takayuki Kadoya, Morihito Okada, Koji Arihiro, Xia Xiao and Takamaro Kikkawa
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 16353 Pages: 1-11

    • DOI

      doi:10.1038/s41598-017-16617-6

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Microwave Imaging Using CMOS Integrated Circuits with Rotating 4 × 4 Antenna Array on a Breast Phantom2017

    • Author(s)
      Hang Song, Afreen Azhari, Xia Xiao, Eiji Suematsu, Hiromasa Watanabe, and Takamaro Kikkawa
    • Journal Title

      International Journal of Antennas and Propagation

      Volume: Article ID 6757048 Pages: 1-13

    • DOI

      doi.org/10.1155/2017/6757048

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Portable Breast Cancer Imaging System with Cross-shaped Dome Antenna Array2017

    • Author(s)
      Hang Song, Hikaru Sato, Xia Xiao , Takamaro Kikkawa
    • Organizer
      European Concerence on Antennas and Propagation
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Radar Imaging of Breast Cancer Using Kirchhoff Migration and Singular Value Decomposition2017

    • Author(s)
      Takuya Sakamoto, Hang Song and Takamaro Kikkawa
    • Organizer
      IEEE International on Antenna Measurement and Applications
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Microwave Characteristics of Glycerin-Saline Mixtures for a Breast Phantom2017

    • Author(s)
      H. Sato, H. Song, H. Kono, X. Xiao, R. Miyake and T. Kikkawa
    • Organizer
      Int. Symp. on Biomedical Engineering
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Microwave Confocal Imaging Utilizing a Cross-shaped Dome Antenna Array with Time-Domain CMOS Radar System2017

    • Author(s)
      Hang Song, Hikaru Sato, Xia Xiao, Takamaro Kikkawa
    • Organizer
      Int. Symp. on Biomedical Engineering
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sampling Clock Generation Circuits for Time-domain Breast Cancer Detection System2017

    • Author(s)
      Akihiro Toya, Yoshihiro Masui, Mitsutoshi Sugawara, Tomoaki Maeda, Masahiro Ono, Yoshitaka Murasaka, Atsushi Iwata, and Takamaro Kikkawa
    • Organizer
      IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Differential equivalent time sampling receiver for breast cancer detection2017

    • Author(s)
      Yoshihiro Masui, Akihiro Toya, Mitsutoshi Sugawara, Tomoaki Maeda, Masahiro Ono, Yoshitaka Murasaka, Atsushi Iwata, and Takamaro Kikkawa
    • Organizer
      IEEE Biomedical Circuits and Systems Conference
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Complex Permittivity of 3D-Printed Breast Phantom Materials2017

    • Author(s)
      H. Sato, H. Song, H. Kono, X. Xiao, R. Miyake and T. Kikkawa
    • Organizer
      ICEAA-IEEE Topical Conference on Antennas and Propagation in Wireless Communications
    • Int'l Joint Research
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 異常組織検出装置2018

    • Inventor(s)
      吉川公麿
    • Industrial Property Rights Holder
      広島大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2018-025971
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 異常組織検出装置2017

    • Inventor(s)
      吉川公麿、宋航
    • Industrial Property Rights Holder
      広島大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-175803
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 信号処理方法及び信号処理装置2017

    • Inventor(s)
      吉川公麿、宋航
    • Industrial Property Rights Holder
      広島大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-226586

URL: 

Published: 2018-12-17  

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