2016 Fiscal Year Annual Research Report
A Study on Ultrasound Accurate Measurement of Luminal Surface Roughness of Human Carotid Artery for Early Diagnosis of Atherosclerosis
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26282140
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
金井 浩 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10185895)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
瀧 宏文 東北大学, 医工学研究科, 特任准教授 (40467460)
高瀬 圭 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60361094)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 内膜粗さ / 動脈硬化症 / 極早期診断 / 超音波計測 / 内弾性板欠損 / ラテラル方向変位 / 位相差トラッキング法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動脈硬化症の極早期段階においては，内弾性板の損傷により血管の内腔表面が粗くなることが報告されている．内弾性板の厚みは0～20μmであり，超音波ビームの分解能が150μm程度であるため，表面粗さを計測するには空間分解能が不足している．我々は頸動脈壁が1心拍中にラテラル方向へ変位することを利用し，超音波ビームを頸動脈壁に対して垂直に固定することで，位相差トラッキング法により微小表面粗さを高精度に計測する手法を提案した．しかし，生体測定では，超音波ビームを血管後壁に対し垂直に当てることが困難であり，測定時には傾斜が生じる．これが本計測において非常に重要であることが新たに見いだされた。そこで本年度は，動脈壁内膜側粗さと同程度の表面粗さを有するファントムを使用し，測定対象と超音波ビームの間に傾斜がある場合の微小表面粗さの推定精度について検討した。
対象物に対し5度の角度をつけて超音波ビームを設置し，自動ステージによってファントムをビーム方向に±1 mm動かした時の表面粗さを測定した．使用したファントムは，アクリル板，表面に高さ約12μm，幅5mm，10個の鋸歯状形状を有するアルミニウム，同条件で成形したシリコーンの3種類を使用した．自動ステージは計測開始から0.72秒後に深さ方向で折り返し元に戻る．表面が滑らかなアクリル板では超音波ビームを傾けても，隣接する超音波ビームにおいて推定されるビーム方向変位はほぼ一致した．しかし，対象が鋸歯状の粗さを有する場合には，連続したビームで最大で50.2μmのビーム方向変位の推定差が生じた．
アルミニウムでは，シリコーンに比べ広い深さにわたり振幅が大きかった．アルミニウムでは，複雑な反射成分が含まれることが一因と考えられる．
対象表面に粗さがある場合，超音波ビームの傾斜によってビーム方向変位に差が生じることが認められ，さらなる検討が必要となる。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(12 results)
