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循環器の振動の非侵襲的計測と分析による心筋梗塞・動脈硬化の定量的評価診断装置

研究課題

研究課題/領域番号 04555092
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 計測・制御工学
研究機関東北大学

研究代表者

金井 浩  東北大学, 工学部, 助教授 (10185895)

研究分担者 鈴木 英男  (株)小野測器, 音響技術研究所, 所長
小岩 喜郎  東北大学, 医学部, 助教授 (80091685)
中鉢 憲賢  東北大学, 工学部, 教授 (20006224)
研究期間 (年度) 1992 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1993年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1992年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
キーワード動脈硬化 / 心筋梗塞 / 非侵襲的診断 / 脈波伝播特性 / 弾性特性 / 超音波ドプラ / スペクトル解析 / 微小振動計測 / 脈波伝搬特性 / 循環器疾患 / 超音波計測 / 振動スペクトル / 局所的弾性特性
研究概要

近年高齢化社会の到来とともに、心筋梗塞や脳梗塞等の循環器疾患の増加が大問題になりつつあるが、その主因の動脈硬化症は30代以前から進行すると言われ、早期段階の無症候性動脈硬化の診断技術や、個人の硬化の経時変化の計測技術の開発が、早期治療や循環器疾患の予防制圧に必要不可欠となる。そこで本研究では、
1.動脈壁・心臓壁各点の微小振動を体表面から計測できる超音波計測法を開発した。
2.得られた微小振動の非定常スペクトル遷移推定法を開発した。
3.動脈壁の微小振動の新しい計測装置の処理系を設計し、プロトタイプを作製した。この手法と装置は広いダイナミックレンジを有し、動脈壁上の微小振幅振動までも十分計測できる優れた特徴を持つ。
4.得られた微小振動を解析し、動脈壁の弾性特性を評価するための信号処理手法の開発を行った。
5.動脈上の脈波伝搬特性を模擬したモデルを水槽内に構成し、作製した超音波計測装置によって、机上では得られなかった処理細部にわたる検討と裏付け実験を行った。
6.東北大学医学部において、実験の循環器疾患の患者と正常者への適用を行い、得られた振動信号の詳細な解析から、患者・高齢者・正常者の心筋・大動脈壁の弾性的特性の差異を実験的に明らかにした。これらは従来の超音波診断装置では計測できなかった優れた成果と言える。
本研究により、従来は評価できなかった、心筋や動脈壁組織の弾性的特性など、全く新しい情報が非観血的に体表から決定出来るようになり、動脈硬化の発生範囲、その程度に関する定量的な診断情報を非侵襲的に得ることが可能となった。この成果は,今後循環器の各種疾患の診断・治療・進行予防の分野に大きな意義を持つ。

報告書

(3件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] K.Kawabe,H.Kanai,N.Chubachi: "“Accuracy Evaluation in Ultrasonic-Doppler-Based Measurement of Small Vibrations for Acoustical Diagnosis of the Aortic Wall"" Electronics Letters. 29. 915-916 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 金井浩,中鉢憲賢: "“低いSN比の下での離散的フーリエ変換による周波数分析における偏り誤差と分散の理論解析"" 日本音響学会誌. 49. 763-774 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kanai,H.Satoh,K.Hirose,N.Chubachi: "“A New Method for Measuring Small Local Vibrations in the Heart Using Ultrasound"" IEEE Transactions on Biomedical Engineering.40. 1233-1242 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤宏明,金井浩,中鉢憲賢: "“ダイナミックプログラミングを用いた心臓壁面運動のトラッキングによる心臓壁の微小な振動計測"" 日本音響学会誌. 50. 11-21 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 朴茂薫,金井浩,中鉢憲賢: "“超音波ドプラ法による加振時の骨の曲げ振動伝搬速度の計測"" 日本音響学会誌. 50. 103-109 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kanai,T.Hori,N.Chubachi,T.Ono: "“Delayed Block Transfer Function and its Application to Accurate Estimation of Transfer Function"" IEEE Transactions on Signal Processing. 41(発表予定). (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ken'ichi Kawabe, Hiroshi Kanai, and Noriyoshi Chubachi: "Accuracy Evaluation in Ultrasonic-Doppler-Based Measurement of Small Vibrations for Acoustical Diagnosis of the Aortic Wall" Electronics Letters. Vol.29, No.10. 915-916 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Kanai, Noriyoshi Chubachi: "Theoretical Evaluation of Bias Error and Variance in DFT-based Frequency Estimation under Low SNR" The Journal of the Acoustical Society of Japan. Vol.49, No.11. 763-774 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Kanai, Hiroaki Satoh, Kouichi Hirose, and Noriyoshi Chubachi: "A New Method for Measuring Small Local Vibrations in the Heart Using Ultrasound" IEEE Transactions on Biomedical Engineering.Vol.40, No.12. 1233-1242 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroaki Sato, Hiroshi Kanai, Noriyoshi Chubachi: "Measurement of Small Vibration on Heart Wall by Tracking Cardiac Motion using Dynamic Programming" The Journal of the Acoustical Society of Japan. Vol.50, No.1. 11-21 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Park Mu-hun, Hiroshi Kanai, Noriyoshi Chubachi: "In vivo measurement of bending-vibration propagation-velocity of a bone using ultrasonic Doppler method" The Journal of the Acoustical Society of Japan. Vol.50, No.2. 103-109 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Kanai, Toyohiro Hori, Noriyoshi Chubachi, and Takahiko Ono: "Delayd Block Transfer Function and its Application to Accurate Estimation of Transfer Function" IEEE Transactions on Signal Processing. Vol.41, No.7(in press). (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kawabe,H.Kanai,N.Chubachi: "“Accuracy Evaluation in Ultrasonic-Doppler-Based Measurement of Small Vibrations for Acoustical Diagnosis of the Aortic Wall,"" Electronics Letters. 29. 915-916 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 金井浩,中鉢憲賢: "“低いSN比の下での離散的フーリエ変換による周波数分析における偏り誤差と分散の理論解析,"" 日本音響学会誌. 49. 763-774 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kanai,H.Satoh,K.Hirose,N.Chubachi: "“A New Method for Measuring Small Local Vibrations in the Heart Using Ultrasound,"" IEEE Transactions on Biomedical Engineering.40. 1233-1242 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤宏明,金井浩,中鉢憲賢: "“ダイナミックプログラミングを用いた心臓壁面運動のトラッキングによる心臓壁の微小な振動計測,"" 日本音響学会誌. 50. 11-21 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 朴茂薫,金井浩,中鉢憲賢: "“超音波ドプラ法による加振時の骨の曲げ振動伝搬速度の計測,"" 日本音響学会誌. 50. 103-109 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kanai,T.Hori,N.Chubachi,T.Ono: "“Delayed Block Transfer Function and its Application to Accurate Estimation of Transfer Function,"" IEEE Transactions on Signal Processing. 41(発表予定). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 金井、中鉢、城戸 小岩、高木、菊地 滝島: "A New Approach to Time Dependent AR Modeling of Signals and Its Application to Analysis of the Fourth Heart Sound" IEEE Transactions on Signal Processing.40. 1198-1205 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 金井 浩、中鉢 憲賢 三野宮 利男: "Non-Contact Measurement of Acoustic Emission Signals in the 100 MHz Frequency Range Using an Acoustic Microscope" Acustica. 76. 199-204 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 金井 浩、中鉢 憲賢 三野宮 利男: "Microdefocusing Method for Measuring Acoustic Properties Using Acoustic Microscope" IEEE Transactions on the Ultrasonics,Ferroelectrics,and Frequency Control.39. 643-652 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 広瀬 功一,金井 浩 中鉢 憲賢: "相互相関を用いた大動脈壁のトラッキングとその微小振動速度の推定" 日本音響学会誌. 48. 863-870 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 今井 正樹,金井 浩 中鉢 憲賢,小黒 瞬 鈴木 英男: "異なる周波数帯域成分間の相関性の定量的計測法" 日本音響学会誌. 49. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 金井 浩,中鉢 憲賢: "非侵襲的診断を目指した心臓壁と大動脈壁上の微小振動の超音波による新しい計測方法" 日本超音波医学会誌. 19. 519-520 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 金井 浩,中鉢 憲賢: "動脈硬化の早期診断を目指した動脈壁上の微小振動伝搬特性の計測" 日本超音波医学会誌. 20. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤 宏明,金井 浩 中鉢 憲賢,小岩 喜郎: "ダイナミックプログラミングによる心臓壁微小振動の計測" 日本超音波医学会誌. 20. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書

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公開日: 1992-04-01   更新日: 2016-04-21  

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