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2010 Fiscal Year Annual Research Report

生体組織構造変化のシミュレーションモデルを用いた超音波画像理解と診断支援

Publicly Offered Research

Project AreaComputational anatomy for computer-aided diagnosis and therapy :Frontiers of medical image sciences
Project/Area Number 22103506
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

蜂屋 弘之  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90156349)

Keywords医用超音波 / 定量診断 / 計算解剖学 / 組織鑑別診断 / 肝臓疾患
Research Abstract

本研究は,「超音波定量診断学」及び「計算解剖学」の構築のため,病変により変化する生体組織音響構造のモデル化と,そのモデルを用いた超音波画像の計算機シミュレーション手法の確立,さらに得られた画像変化の知見から,臨床的な病変超音波画像の理解と診断支援を行うための枠組みを確立することを目的としている。
2010年度は,まず,組織音響特性の測定結果を基にした病変組織の音響構造のモデル化を行った。肝臓の病変をターゲットとして,肝炎からC型,B型肝硬変に移行する肝臓内の散乱体分布の状況をモデル化した。この方法は,解剖学的知識と病変組織音響特性の測定結果を組み合わせ,超音波散乱体配置を正常組織構造から病変組織へと再配置し,病変が進行していく様子を段階的に表現したものである。従来のモデルに比べ,開発されたモデルは線維化の太さの異なるB型,C型肝硬変の違いも十分に表現できるようになった。このモデルを用いることにより,病変の連続的な変化に対応した超音波画像を生成することができる。軽度の病変画像から,いかにして安定な診断情報を引き出すかが医用画像診断における共通の課題であるが,その手法の開発のためにも段階的な超音波画像を生成することができる本研究の成果は重要である。
次に,この病変の音響構造モデルを用いて超音波画像を作成する計算機シミュレーションを行い,生体組織の変化に対する超音波画像変化の知見を集積した。その結果,病変の進行と画像の振幅確率分布との間と定量的な関係が明らかになり,この結果は臨床画像で確認される変化とよく対応していた。この画像を用いて超音波定量診断手法の基礎検討も行い,2011年度に本格的に進める臨床画像より生体組織の音響構造変化を定量的に求める逆問題についての基礎データを蓄積することができた。

  • Research Products

    (13 results)

All 2011 2010

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Proposal of a parametric imaging method for quantitative diagnosis of liver fibrosis2011

    • Author(s)
      Tadashi Yamaguchi, Hiroyuki Hachiya
    • Journal Title

      Journal of Medical Ultrasonics

      Volume: Vol.37,No.4 Pages: 155-166

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantitative Estimation Method for Liver Fibrosis Based on Combination of Rayleigh Distributions2010

    • Author(s)
      Yu Igarashi, Hiroshi Hiroshi Hiroshi, Tadashi Yamaguchi, Hiroyuki Hachiya
    • Journal Title

      Jpn.J.Appl.Phys.

      Volume: Vol.49,No.7 Pages: 07HF06(6)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超音波による定量診断技術の進展2011

    • Author(s)
      蜂屋弘之
    • Organizer
      日本音響学会 春季研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-03-10
  • [Presentation] 肝病変定量診断手法に用いる病変肝振幅分布変化モデルの近似精度の検討2011

    • Author(s)
      五十嵐悠, 山口匡, 蜂屋弘之
    • Organizer
      日本音響学会 春季研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-03-09
  • [Presentation] ファントムを用いた肝炎線維化定量手法の実験的検討2011

    • Author(s)
      郡山惇之, 五十嵐悠, 蜂屋弘之
    • Organizer
      日本音響学会 春季研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-03-09
  • [Presentation] 三次元音場を考慮したスペックル除去フィルタの安定性の検討2011

    • Author(s)
      利光弘企, 山口匡, 蜂屋弘之
    • Organizer
      日本音響学会 春季研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-03-09
  • [Presentation] 散乱体密度を指標としたびまん性肝疾患の線維化進行度の推定2011

    • Author(s)
      角春郎, 五十嵐悠, 山口匡, 蜂屋弘之
    • Organizer
      日本音響学会 春季研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-03-09
  • [Presentation] Scatterer distribution model for B-mode image of various fibrotic livers2010

    • Author(s)
      Wataru Yasuhara, Yu Igarashi, Tadashi Yamaguchi, Hiroyuki Hachiya
    • Organizer
      Symposium on Ultrasonic Electronics
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2010-12-08
  • [Presentation] Stability of quantitative evaluation method of liver fibrosis using amplitude distribution model of fibrotic liver2010

    • Author(s)
      Yu Igarashi, Tadashi Yamaguchi, Hiroyuki Hachiya
    • Organizer
      Symposium on Ultrasonic Electronics
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2010-12-08
  • [Presentation] Quantification of the heterogeneity of the scatter distribution for liver-fibrosis characterization using echo-signal envelope analysis2010

    • Author(s)
      Tadashi Yamaguchi, Satoki Zenbutsu, Naohisa Kamiyama, Jonathan Mamou, Yu Igarashi, Hiroyuki Hachiya
    • Organizer
      IEEE international Ultrasonics Symposium
    • Place of Presentation
      San Diego
    • Year and Date
      2010-10-12
  • [Presentation] 振幅分布モデルに基づく肝炎線維化指標の有用性の検討2010

    • Author(s)
      五十嵐悠, 山口匡, 蜂屋弘之
    • Organizer
      日本音響学会 秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-09-16
  • [Presentation] 振幅分布変化モデルを用いた肝病変超音波画像の同時生起行列の解析2010

    • Author(s)
      田中由紀, 五十嵐悠, 山口匡, 蜂屋弘之
    • Organizer
      日本音響学会 秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-09-16
  • [Presentation] 超音波肝病変シミュレーション画像を用いた線維化定量手法の評価2010

    • Author(s)
      安原航, 五十嵐悠, 蜂屋弘之
    • Organizer
      日本音響学会 秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2010-09-16

URL: 

Published: 2012-07-19  

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