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穿刺型超音波マイクロプローブによる深部組織の高分解能イメージングと組織性状診断

研究課題

研究課題/領域番号 10480239
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関北海道大学

研究代表者

工藤 信樹  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30271638)

研究分担者 清水 匡  北海道大学, 大学院・医学研究科, 助手 (80281814)
三神 大世  北海道大学, 医療技術短期大学部, 助教授 (90250456)
山本 克之  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10088867)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
2000年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1999年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
1998年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
キーワード超音波 / 広帯域 / 組織性状 / 減衰 / 組織血流 / 相関法 / 組織性状計測 / 超音波減衰計測 / 組織血流計測
研究概要

本研究では,穿刺型超音波マイクロプローブと,これを用いて生体深部組織の超音波断層像を取得するシステムを開発するとともに,生体組織の超音波減衰を測定することによる組織性状診断の可能性について検討し,以下の成果を得た.
・穿刺型超音波マイクロプローブと画像取得システムの開発:16-20ゲージの留置針の先端に,0.8-1.0mm×1.2mm,中心周波数20MHz程度の超音波振動子を搭載したマイクロプローブを開発し,さらにこのプローブを機械的にスキャンして約6秒で2次元の超音波画像を取得できる画像取得システムを開発した.また,これを用いてウサギ肝臓の断層像を取得するin vivo実験を行い,本手法の有用性を確認した.
・相関法による組織血流計測法に関する検討:生体深部の微小組織血流の検出を目的として,本研究室で従来から検討を行ってきた相関法の本手法への適用について検討し,微小血管ファントムおよびブタ腎臓を用いたin vitro実験を通じて,0.35mm程度の微小な流れを検出できることを確認した.また,ウサギを用いたin vivo実験でも,血流検出可能性を検討した.
・複合共振型振動子を用いた減衰計測と生体組織の減衰機序の検討:生体組織の減衰特性から組織性状の変化を診断することを目的として,複合共振型振動子を用いて,5-40MHzの広い帯域で生体組織の減衰を計測するシステムを開発し,種々の生体組織の減衰を測定した.また,生体組織の性状と減衰特性の関連を明らかにすることを目的として,生体組織の減衰機序に関する検討を行ない,生体組織の減衰特性が,蛋白質や水などの生体構成物質自体の減衰と,筋繊維などのマクロな構造による減衰によって決定され,組織の基本構造である細胞構造の影響は比較的小さいことを示した.

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (60件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (60件)

  • [文献書誌] 工藤信樹: "超音波RFエコー解析による頸動脈壁厚計測に関する検討"超音波医学. 25. 155-166 (1998)

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  • [文献書誌] 張旭: "相関法を用いた単一集束超音波ビームによる変位・流速ベクトルの計測特性の理論解析"超音波医学. 25. 167-178 (1998)

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  • [文献書誌] Nobuki KUDO: "Ultrasound attenuation measurement of tissue in frequency range 2.5-40 MHz using a multi-resonance transducer"1998 IEEE UFFC Ultrasound Symposium Proceedings. 1479-1482 (1998)

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  • [文献書誌] Michiya NATORI: "Threshold of microbubble agents collapse by ultrasound Irradiation"1998 IEEE UFFC Ultrasound Symposium Proceedings. 1435-1438 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masashi WATANABE: "Chronic Effects of Enalapril and Amlodipine on Cardiac Remodeling in Cardiomyopathic Hamster Hearts"Journal of Cardiovascular Pharmacology. 32. 248-259 (1998)

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  • [文献書誌] 吉田誠: "生体組織の超音波減衰に関する基礎的検討 -組織構造の減衰特性への影響-"電子情報通信学会技術研究報告. 98. 75-80 (1998)

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  • [文献書誌] Kaori KURIBAYASHI: "A High-magnification and high-speed system for the observation of microbubbles under ultrasound exposure"1999 IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings. 1755-1758 (1999)

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  • [文献書誌] Ken-ichiro NAKAJIMA: "A study on frequency dependence of ultrasound attenuation of biological tissue in the frequency range of 2-40 MHz"1999 IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings. 1381-1384 (1999)

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  • [文献書誌] Hideki KUMAMOTO: "Beneficial effect of myocardial angiogenesis on cardiac remodeling process by amlodipine and MCI-154"American Journal of Physiology. 276. H1117-1123 (1999)

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  • [文献書誌] 池田剛史: "穿刺型超音波マイクロプローブに関する基礎的研究 -相関法を用いた微小血管血流の計測-"日本超音波医学会基礎技術研究会資料. 99. 31-35 (1999)

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  • [文献書誌] 工藤信樹: "超音波変調光による生体の光イメージングに関する基礎的検討"日本超音波医学会基礎技術研究会資料. 99. 36-41 (1999)

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  • [文献書誌] 工藤信樹: "超音波照射下における水中微小気泡の高速度・高倍率撮影系に関する検討"日本超音波医学会基礎技術研究部会資料. 99. 3 (1999)

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  • [文献書誌] Nobuki KUDO: "Observation of dynamic behaviour of microbubbles exposed to ultrasound"Proceedings of 2nd International Kyoto Symposium on Ultrasound Contrast Imaging . 41-42 (2000)

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  • [文献書誌] Kaori KURIBAYASHI: "Observation of the behavior of microbubble exposed to ultrasound using a high-speed camera"Proceedings of the 5th Heart Centre European Symposium on Ultrasound Contrast Imaging. 29-32 (2000)

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  • [文献書誌] Keiko NISHIHARA: "Usefulness of early diastolic flow propagation velocity measured by color Mmode Doppler technique for the assessment of left ventricular diastolic function in patients with hypertrophic cardiomyopathy"Journal of American Society of Echocardiography. 13. 801-808 (2000)

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  • [文献書誌] 中島憲一郎: "生体組織の超音波減衰に関する基礎的検討-生体組織の構造とタンパク質成分の影響-"日本超音波医学会基礎技術研究会資料. 100(1). 7-12 (2000)

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  • [文献書誌] 工藤信樹: "超音波照射下における水中微小気泡のふるまいの観察"日本超音波医学会基礎技術研究部会資料. 100(2). 11-14 (2000)

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  • [文献書誌] 中村和明: "超音波変調光による生体の光イメージングに関する基礎的検討"2000年度第1回生体情報の可視化技術研究会資料. (2000)

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  • [文献書誌] 中村和明: "超音波変調光による生体の光イメージングに関する基礎的検討(III)-後方散乱光の応用と変調光検出感度の向上-"日本超音波医学会基礎技術研究会資料. 100(4). 26-29 (2000)

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  • [文献書誌] 中村和明: "音響光学効果を用いた生体の光イメージングに関する基礎的検討"北海道工業大学研究紀要. 29(印刷中). (2001)

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  • [文献書誌] 工藤信樹(分担執筆): "新超音波医学 第1巻「超音波の基礎」"医学書院. 246 (2000)

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  • [文献書誌] 工藤信樹(分担執筆): "造影超音波ガイドブック「気泡の物理学」"金原出版(印刷中). (2001)

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  • [文献書誌] Nobuki KUDO: "Measurement of the wall thickness of the carotid artery using ultrasound radiofrequency echo signal"J Med Ultrasonics. 25. 155-166 (1998)

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  • [文献書誌] Xu ZHANG: "Theoretical analysis of measurement of displacement and velocity vectors with a single focused ultrasound beam using time-domain correlation techniques"J Med Ultrasonics. 25. 167-178 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuki KUDO: "Ultrasound attenuation measurement of tissue in frequency range 2.5-40 MHz using a multi-resonance transducer"1998 IEEE UFFC Ultrasound Symposium Proceedings. 1479-1482 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Michiya NATORI: "Threshold of microbubble agents collapse by ultrasound Irradiation"1998 IEEE UFFC Ultrasound Symposium Proceedings. 1435-1438 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masashi WATANABE: "Chronic Effects of Enalapril and Amlodipine on Cardiac Remodeling in Cardiomyopathic Hamster Hearts"Journal of Cardiovascular Pharmacology. 32. 248-259 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaori KURIBAYASHI: "A High-magnification and high-speed system for the observation of microbubbles under ultrasound exposure"1999 IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings. 1755-1758 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ken-ichiro NAKAJIMA: "A study on frequency dependence of ultrasound attenuation of biological tissue in the frequency range of 2-40 MHz"1999 IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings. 1381-1384 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki KUMAMOTO: "Beneficial effect of myocardial angiogenesis on cardiac remodeling process by amlodipine and MCI-154"American Journal of Physiology. 276. H1117-1123 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Keiko NISHIHARA: "Usefulness of early diastolic flow propagation velocity measured by color M-mode Doppler technique for the assessment of left ventricular diastolic function in patients with hypertrophic cardiomyopathy"Journal of American Society of Echocardiography. 13. 801-808 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Makoto YOSHIDA: "Basic Study on Ultrasonic Attenuation of Biological Tissue -Effects of Tissue Structure on Ultrasonic Attenuation-"Technical report of IEICE. 98 (135). 75-80 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takefumi IKEDA: "A Study on a Miniaturized Probe Mounted on a Puncturing Needle -Measurement of Flow in a Small Vessel Using a Correlation Technique-"Report of basic technology committee of JSUM. 99 (1). 31-35 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuki KUDO: "Basic Studies on Optical Imaging of Biological Tissue Using Ultrasound-modulated Light"Report of basic technology committee of JSUM. 99 (1). 36-41 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuki KUDO: "A high-magnification and high-speed observation system for the behavior of microbubbles under ultrasound exposure"Rep0rt of basic tecbpology committee of JSUM. 99 (2). 3 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kaori KURIBAYASHI: "Observation of the behavior of microbubble exposed to ultrasound using a high-speed camera"Proceedings of the 5th Heart Center European Symposium on Ultrasound Contrast Imaging. 29-32 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuki KUDO: "Observation of dynamic behaviors of microbubbles exposed to ultrasound"Report of basic technology committee of JSUM. 100 (1). 11-14 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuaki NAKAMURA: "Basic study on optical imaging of biological tissue using ultrasound-modulated Light (III)-Use of back-scattered light and improvement of sensitivity-"Report of basic technology committee of JSUM. 100 (4). 26-29 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuki KUDO: "Observation of dynamic behavior of microbubbles exposed to ultrasound"Proceedings of 2nd International Kyoto Symposium on Ultrasound Contrast Imaging, Kyoto. 41-42 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazuaki NAKAMURA: "Basic Studies on Optical Imaging of Biological Tissue Using Acousto-optic Effect"Memoirs of the Hokkaido Institute of Technology. 29 (in print). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nobuki KUDO: "Observation of dynamic behaviour of microbubbles exposed to ultrasound"Proceedings of 2nd International Kyoto Symposium on Ultrasound Contrast Imaging. 41-42 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kaori KURIBAYASHI: "Observation of the behavior of microbubble exposed to ultrasound using a high-speed camera"Proceedings of the 5th Heart Centre European Symposium on Ultrasound Contrast Imaging. 29-32 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Keiko NISHIHARA: "Usefulness of early diastolic flow propagation velocity measured by color Mmode Doppler technique for the assessment of left ventricular diastolic function in patients with hypertrophic cardiomyopathy"Journal of American Society of Echocardiography. 13. 801-808 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中島憲一郎: "生体組織の超音波減衰に関する基礎的検討-生体組織の構造とタンパク質成分の影響-"日本超音波医学会基礎技術研究会資料. 100(1). 7-12 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 工藤信樹: "超音波照射下における水中微小気泡のふるまいの観察"日本超音波医学会基礎技術研究部会資料. 100(2). 11-14 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中村和明: "超音波変調光による生体の光イメージングに関する基礎的検討"2000年度第1回生体情報の可視化技術研究会資料. (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中村和明: "超音波変調光による生体の光イメージングに関する基礎的検討(III)-後方散乱光の応用と変調光検出感度の向上-"日本超音波医学会基礎技術研究会資料. 100(4). 26-29 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中村和明: "音響光学効果を用いた生体の光イメージングに関する基礎的検討"北海道工業大学研究紀要. 29(印刷中). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 工藤信樹(分担執筆): "新超音波医学 第1巻「超音波の基礎」"医学書院. 246 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 工藤信樹(分担執筆): "造影超音波ガイドブック「気泡の物理学」"金原出版(印刷中). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 池田 剛史: "穿刺型超音波マイクロプローブに関する基礎的研究 -相関法を用いた微小血管血流の計測-"電気学会研究会資料 医用・生体工学研究会. MBE99-25. 31-36 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 工藤 信樹: "超音波照射下における水中微小気泡の高速度・高倍率撮影系に関する検討"日本超音波医学会 基礎技術研究部会資料. BT-99-11. 3-3 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] N. Kudo: "A basic study on a miniaturized probe mounted on a puncturing needle"Proceedings of the first joint BMES/EMBS conference. 1057-1067 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Nakajima: "A study on frequency dependence of ultrasound attenuation of biological tissue in the frequency range of 2-40 MHz"1999 IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings. (in print). (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Kuribayashi: "A High-magnification and High-speed System for the Observation of Microbubbles under Ultrasound Exposure"1999 IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings. in print (2000)

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  • [文献書誌] K. Kuribayashi: "Observation of the behavior of microbubble exposed to ultrasound using a high-speed camera"The 5th Heart Center European Symposium on Ultrasound Contrast Imaging. 29-32 (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 吉田 誠: "生体組織の超音波減衰に関する基礎的検討 -組織構造の減衰特性への影響-" 電子情報通信学会 技術研究報告. 98(135). 75-80 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kudo: "In vitro Study on arterial lumen detection using a correlation technique in IVUS" Proceedings of IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 20. 830-831 (1998)

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  • [文献書誌] N.Kudo: "Basic study on the ultrasound attenuation of fibrous biological tissue in teh frequency range of 10-40 MHz" IEEE UFFC Ultrasound Symposium Proceedings. (in print). (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 工藤信樹: "5-40MHz帯における生体組織の超音波減衰に関する基礎的検討" 日本超音波医学会 基礎研究部会. B98-22(印刷中). (1998)

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      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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