生体組織の音響特性と構造的特徴の相互理解による質的迅速細胞診断
Publicly Offered Research
| Project Area | Multidisciplinary computational anatomy and its application to highly intelligent diagnosis and therapy |
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| Project/Area Number |
15H01107
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
山口 匡 千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (40334172)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 超音波 / 音響特性 / 細胞診断 / 病理診断 / 肝臓 / 潰瘍 / 計測工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、申請者らがこれまでに研究開発しノウハウを蓄積してきた「細胞単位での生体物性解析」と、「組織構造単位または臓器単位での特徴解析」とを計算機モデルを介して「病理学的知見」と結びつけることにより、統合的な生体物性モデルを作成し、臨床応用において「非侵襲な細胞診断」を実現することを究極的な目標としている。本課題の期間においては、その中から「細胞レベルでの質的病理診の具現化」に特化し、総合的生体物性モデルを介して薄切標本から音波のみで質的・形態的特徴を同時判定可能な新規の病理診断法を創出することを目指している。
前年度の成果を踏まえ、自作の超音波生体計測システムを改良し、細胞内の小器官についての音響特性を解析可能な精度へ向上させた。具体的には、中心周波数500 MHzの超音波を用いて方位分解能4マイクロメートルで、数㎝四方の領域について安定して計測し、二次元エコーデータを取得可能な状態とした。
このシステムを用いて、複数の疾患に罹患したマウス・ラットの肝臓および皮膚科組織を計測し、取得されたエコー信号を解析することで、音速、減衰、音響インピーダンスの二次元マップを構築するとともに、各計測における最高分解能に相当する組織についての音響特性を評価した。その結果、肝臓においては正常肝、単純性脂肪肝、肝線維症・肝硬変、NASH（非アルコール性脂肪性肝炎）において音響特性に差異があることを再確認し、正常肝の肝細胞と疾患に罹患した肝臓の肝細胞の間に音響特性の差異があることも併せて確認している。また、高分解能での計測が実現したことにより、線維や脂肪を選択的にひょかすることも可能となった。
また、同学術領域に参画中の研究者との連携により、音響特性の二次元マップと病理像との対応付けの高精度化を進めており、三次元への対応についても検討している。
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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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Report
(2 results)
Research Products
(23 results)
