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分布等価回路を用いた局所組織インピーダンスのパラメータ推定に関する研究

Research Project

Project/Area Number 16700374
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biomedical engineering/Biological material science
Research InstitutionAnan National College of Technology

Principal Investigator

安野 恵実子  阿南工業高等専門学校, 制御情報工学科, 助手 (70321495)

Project Period (FY) 2004 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords分割電極 / 生体インピーダンス / ガウス-ニュートン法 / パラメータ推定 / 非侵襲測定 / 局所組織
Research Abstract

本研究課題は,非侵襲測定により得られるインピーダンス軌跡から等価回路モデルの各パラメータとそのばらつきを推定するアルゴリズムを構築し,組織の空間分布を把握することを目的としている.平成17年度においては研究の第3段階と最終段階として以下の検討を行った.
研究の第3段階では,我々の研究グループが提案している分割電極を用いて,組織の断層図を得ることの可能性について検討した.分割電極とは,基本的には4電極法と同じであるが,電流電極,電圧電極は平板電極にスリットを入れて分割している.このとき,電流電極をすべて等電位とすることにより,隣の電極に漏れ電流が流れることなく,電流は電極の真下を流れる.これを実現するために,定電圧回路から構成される電流電極を用いて,簡易インピーダンス測定装置を試作し,その検証は昨年と同様,植物実験により行った結果,非侵襲でインピーダンスを測定できることを確認した.
また,研究の最終段階として,実際の測定データに含まれている生体組織の持つ非一様性や測定時に生じる外部雑音が,推定精度に及ぼす影響について検証した.生体組織の持つ非一様性は等価回路モデルの各パラメータ値に乱数を用いてばらつかせ,測定時の外部雑音は測定モデルの各パラメータ値から計算したインピーダンスデータ(複素数)に雑音を加えて生成した.これらに,研究の初期段階で構築したパラメータ推定アルゴリズムを適用した結果,雑音レベルが大きいと組織のばらつきによる影響はほとんど見られないことを確認した.
以上の結果より,非侵襲測定により得られるインピーダンス軌跡から組織の空間分布を把握することができた.
最後に,本補助金の援助を与えて下さったことに対し謝意を表し,研究成果の報告とする.

Report

(2 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (10 results)

  • [Journal Article] 空間分布する局所組織インピーダンスのパラメータ推定に関する理論的検討2006

    • Author(s)
      安野恵実子
    • Journal Title

      電気学会論文誌C 126・3

      Pages: 319-326

    • NAID

      10017276686

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 局所組織インピーダンスCTのための空間分布推定の理論に関する基礎的研究2006

    • Author(s)
      安野恵実子
    • Journal Title

      生体医工学 44・1(印刷中)

    • NAID

      110004731537

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Fundamental Study on Parameter Estimation of Layered Local Tissue Impedance for EIT2005

    • Author(s)
      Emiko Yasuno
    • Journal Title

      Proceedings of the 27th Annual International Conference of the IEEE-EMBS (CD-ROM)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spatial Resolution in the Electrical Impedance Tomography for the Local Tissue2005

    • Author(s)
      Arisa Morimoto
    • Journal Title

      Proceedings of the 27th Annual International Conference of the IEEE-EMBS (CD-ROM)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 局所組織EITの空間分解能に関する研究2005

    • Author(s)
      森本有理砂
    • Journal Title

      平成17年度電気関係学会四国支部連合大会論文集

      Pages: 223-223

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 分割電極法による局所組織インピーダンスの空間分布推定2004

    • Author(s)
      安野恵実子
    • Journal Title

      電気学会計測研究会資料 IM-04-39

      Pages: 23-28

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Parameter Estimation Circuit Model for the Local Tissue Bio-impedane2004

    • Author(s)
      Morimoto A
    • Journal Title

      Proceeding of the BME 2004 Biomedical Engineering Conference

      Pages: 246-250

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Electrical Impedance Tomography for Local Biological Tissue2004

    • Author(s)
      Hiromi Kato
    • Journal Title

      Proceeding of the 2004 8th International Conference on Control, Automation, Robotics and Vision

      Pages: 942-946

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 生体組織インピーダンスの層状組織構造の推定2004

    • Author(s)
      加藤弘洋
    • Journal Title

      平成16年度電気関係学会四国支部連合大会論文集 14-4

      Pages: 221-221

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 局所組織EITの空間分解能の検討2004

    • Author(s)
      森本有理砂
    • Journal Title

      平成16年度電気関係学会四国支部連合大会論文集 14-5

      Pages: 222-222

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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