2014 Fiscal Year Research-status Report
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26630190
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
熊谷 寛 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (00211889)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
根武谷 吾 北里大学, 医療衛生学部, 准教授 (00276180)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 磁気 / トモグラフィ / 電流誘導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
疾患の画像診断法として、これまでX 線CT やMRI（磁気共鳴画像化技術）、さらにはSQUID（超伝導量子干渉計）が利用されているが、X 線被曝問題やシステム導入・環境整備に莫大なコストがかかることが問題であった。
本研究では、電気インピーダンスCT 技術、磁気計測技術、レーザー技術を融合させることで、これまで実現できなかった安全・非侵襲・非接触で生体内の導電率分布を断層画像として全身走査できるシステムを開発することを目的としている。
まず、電流誘起磁気トモグラフィにおいて、測定対象物の導電率分布をどの程度の精度で検出できるかを検討するため、ファントム実験装置を構築する。現在入手可能な磁気インピーダンスセンサは、測定周波数1kHz 以下、検出磁界>3nT の仕様であるため、100kHz 以上を必要とする非接触電流注入法を用いず、電極を介して1kHz 以下の電流を注入した。
非導電体を水槽に置かない時、非導電体を水槽の中央に置いた時、非導電体を水槽中央から20 mm端に寄せた時の3つの状態で測定を行った。水槽の直径は150 mmであり、水槽内の水の導電率は20 mS/cm、水深は140 mmとした。非導電体には直径約70 mmのガラス瓶を用い、印加電流は766.6 Hz、5 mA(rms)の正弦波とした。
磁気インピーダンスセンサを用いた8チャンネル電流誘起磁気トモグラフィの水槽ファントム実験システムを開発し、開発したシステムを用いて測定された磁場データから水槽内の導電率分布の画像化を行う事に成功し、電流誘起磁気トモグラフィの可能性を示すことができた。
実験では、150 mmの水槽に対して非導電体が70 mmという極端に大きいものではあるが、導電率の変化による微弱な磁場を測定し、EIT画像再構築を行えるまでの精度に達することができた。
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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
磁気インピーダンスセンサを用いた8チャンネル電流誘起磁気トモグラフィの水槽ファントム実験システムを開発し、開発したシステムを用いて測定された磁場データから水槽内の導電率分布の画像化を行う事に成功し、電流誘起磁気トモグラフィの可能性を示すことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
非接触電流注入法に対応するため、1 MHz以上の高周波磁場測定が可能な磁気センサを開発し、前年度の研究で求められた測定感度を実現する。磁気センサの種類は、光ポンピング磁気センサとする。光ポンピング磁気センサはSQUIDを超えるsub fT/√Hzという感度に到達可能でありながら、小型化・低コスト化の可能な超高感度磁気センサである。光ポンピング磁気センサに関しては、DC付近の低周波磁場を超高感度に測定するという研究が多く行われているが、高周波磁場測定への応用はあまり見られない。
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| Causes of Carryover |
消耗品である電子部品の一部の耐久性が予想以上に優れ、次年度購入したほうが有効に利用できると判断したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
今年度発生した次年度使用額を、消耗品である電子部品の購入にあてる。
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Research Products
(2 results)
