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ピコ秒パルス励起超音波による生体ナノイメージング用音速顕微鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15360217
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 計測工学
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

穂積 直裕  豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (30314090)

研究分担者 長尾 雅行  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (30115612)
西條 芳文  東北大学, 加齢医学研究所, 助教授 (00292277)
KOBAYASHI Kazuto  Honda Electronics Co.Ltd.
小林 和人  本多電子(株), 研究開発本部, 本部長
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
12,000千円 (直接経費: 12,000千円)
2005年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2004年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2003年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
キーワードパルス超音波 / 音速 / 音響インピーダンス / 生体組織 / 超音波顕微鏡 / 音響イメージング / デジタル信号処理
研究概要

精度の高い測定を目指したアルゴリズムの改良と細胞組織など生体組織の観察を行った。また、研究の過程で、試料基板背面から超音波照射したときに基板と組織の界面で反射する信号を測定できることが明らかとなったため、その反射特性を2次元画像化する基礎実験を行い、試料切片の加工を必要としない組織観察手法開発の足がかりとした。
信号補正アルゴリズムの開発
・周波数によって超音波ビームの径が大きく変化するため、ナノイメージングでは音速、減衰といったパラメータを計算するときに対応する周波数を決めておかないと画像分解能が定義できないという問題に突き当たる。そこでtime domainで測定することの特徴を生かした精度の高い解析を目的とし、信号処理ソフトを改良して、時間周波数解析により2信号成分を分離し、音速-周波数特性や、減衰-周波数特性などが算出できるようにした。
生体組織の観察
・種々の生体組織を実際に観察し、以下の項目について検討した。
・反射強度像・音響インピーダンス像・音速像・体積弾性率像・減衰像などの取得と精度評価。
・基板背面からの超音波照射による音響物性像の取得。
・ラットの海馬から採取した培養神経細胞を観察した結果、1ミクロン程度の位置分解能を有していることが判った。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2006 2005 2004 2003

すべて 雑誌論文 (23件)

  • [雑誌論文] 音響インピーダンス顕微鏡における生体組織in vivo観察2006

    • 著者名/発表者名
      木村あゆみ, 寺内智, 村上義信, 穂積直裕, 長尾雅行, 吉田祥子, 小林和人, 西條芳文
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 US2005・106

      ページ: 25-29

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 音響インピーダンス顕微鏡による生体組織イメージング2006

    • 著者名/発表者名
      木村あゆみ, 寺内智, 村上義信, 穂積直裕, 長尾雅行, 吉田祥子, 小林和人, 西條芳文
    • 雑誌名

      平成18年電気学会全国大会 講演論文集[1] 1-114

      ページ: 141-141

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] デファーカスビームを用いた縦波・横波速度測定2006

    • 著者名/発表者名
      石川千夏, 村上義信, 穂積直裕, 長尾雅行, 金魯儒
    • 雑誌名

      平成18年電気学会全国大会 講演論文集[1] 1-115

      ページ: 142-142

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] In Vivo Observation for Biological Tissue by Acoustic Impeadance Microscorpe2006

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Kimura, Satsohi Terauchi, Yoshinobu Murakami, Naohiro Hozumi, Masayuki Nagao, Sachiko Yoshida, Kazuto Kobayashi, Yoshifumi Saijo
    • 雑誌名

      IEICE Technical Report US2005-106

      ページ: 25-29

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Imaging for Biological Tissue with Acoustic Impedance Microscope2006

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Kimura, Satsohi Terauchi, Yoshinobu Murakami, Naohiro Hozumi, Masayuki Nagao, Sachiko Yoshida, Kazuto Kobayashi, Yoshifumi Saijo
    • 雑誌名

      2006 Annual Meeting Record of IEE Japan No.1-114

      ページ: 141-141

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of Longitudinal and Shear Wave Velocity Using a Defocused Beam2006

    • 著者名/発表者名
      Chinatsu Ishikawa, Cheol-Kyuou Lee, Yoshinobu Murakami, Naohiro Hozumi, Masayuki Nagao, Noh-Yu Kim
    • 雑誌名

      2006 Annual Meeting Record of IEE Japan No.1-115

      ページ: 142-142

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 音響インピーダンス顕微鏡における生体組織in vivo観察2006

    • 著者名/発表者名
      木村あゆみ, 寺内智, 村上義信, 穂積直裕, 長尾雅行, 吉田祥子, 小林和人, 西條芳文
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 技術研究報告 US2005-106

      ページ: 25-29

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] デフォーカスビームを用いた縦波・横波速度測定2006

    • 著者名/発表者名
      石川千夏, 村上義信, 穂積直裕, 長尾雅行, 金魯儒
    • 雑誌名

      平成18年電気学会全国大会 講演論文集[1] 1-115

      ページ: 142-142

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 生体組織観察のための音響インピーダンス顕微鏡の開発2005

    • 著者名/発表者名
      木村あゆみ, 寺内智, 李哲奎, 村上義信, 穂積直裕, 長尾雅行, 吉田祥子, 小林和人, 西條芳文
    • 雑誌名

      平成17年度 電子関係学会東海支部連合大会 講演論文集 O-485(CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] デファーカスビームを用いた材料評価のための縦波・横波速度測定2005

    • 著者名/発表者名
      石川千夏, 李哲奎, 村上義信, 穂積直裕, 長尾雅行, 金魯儒
    • 雑誌名

      平成17年度 電子関係学会東海支部連合大会 講演論文集 O-480(CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development of Acoustic Impedance Microscope for Biological Application2005

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Kimura, Satoshi Terauchi, Cheol-Kyuou Lee, Yoshinobu Murakami, Naohiro Hozumi, Masayuki Nagao, Sachiko Yoshida, Kazuto Kobayashi, Yoshifumi Saijo
    • 雑誌名

      Record Of 2005 Tokai-Section Joint Conference Of The Eight Institutes Of Electrical And Related Engineers O-485

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of Longitudinal and Shear Wave Velocity for material Characterization2005

    • 著者名/発表者名
      Chinatsu Ishikawa, Cheol-Kyuou Lee, Yoshinobu Murkami, Naohiro Hozumi, Masayuki Nagao, Noh-Yu Kim
    • 雑誌名

      Record of 2005 Tokai-Section Joint Conference of The Eight Institutes of Electrical And Related Engineers O-480

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ultrasonic Tissue Characterization Of Photodamaged Skin By Scanning Acoustic Microscopy2005

    • 著者名/発表者名
      M.Miyasaka, S.Sakai, A.Kusaka, M.Kobayashi, K.Kobayashi, N.Hozumi, R.Tanino
    • 雑誌名

      The Tokai Journal of Experimental and Clinical Medicine Vol.30, No.4

      ページ: 217-225

    • NAID

      110005052029

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Acoustic Impedance Micro-imaging for Biological Tissue Using a Focused Acoustic Pulse with a Frequency Range up to 100 MHz2005

    • 著者名/発表者名
      N.Hozumi, A.Kimura, S.Terauchi, M.Nagao, S.Yoshida, K.Kobayashi, Y.Saijo
    • 雑誌名

      Proc.2005 IEEE International Ultrasonics Symposium, September 18-21, Rotterdam, The Netherlands

      ページ: 170-173

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 生体組織観察のための音響インピーダンス顕微鏡の開発2005

    • 著者名/発表者名
      木村あゆみ, 寺内智, 李哲奎, 村上義信, 穂積直裕, 長尾雅行, 吉田祥子, 小林和人, 西條芳文
    • 雑誌名

      平成17年度 電気関係学会東海支部連合大会 講演論文集 O-485(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] デフォーカスビームを用いた材料評価のための縦波・横波速度測定2005

    • 著者名/発表者名
      石川千夏, 李哲奎, 村上義信, 穂積直裕, 長尾雅行, 金魯儒
    • 雑誌名

      平成17年度 電気関係学会東海支部連合大会 講演論文集 O-480(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 超音波顕微鏡による生体組織の音響パラメータ取得に関する検討2005

    • 著者名/発表者名
      李哲奎, 村上義信, 穂積直裕, 長尾雅行, 小林和人, 西條芳文
    • 雑誌名

      平成17年電気学会全国大会 講演論文集[1] 1-114

      ページ: 142-142

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] フーリエ変換型超音波顕微鏡の解析アルゴリズムの精度評価に関する研究III2005

    • 著者名/発表者名
      青柳美広, 李哲奎, 穂積直裕, 長尾雅行, 小林和人, 西條芳文
    • 雑誌名

      平成17年電気学会全国大会 講演論文集[1] 1-115

      ページ: 143-143

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Fast Fourier transform acoustic microscopy for medicine and biology2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Saijo, K.Kobayashi, K.Fukuma, N.Hozumi, N.Tanaka
    • 雑誌名

      7th Congress for the Asian Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology AOS20-5

      ページ: 204-204

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-dimensional profiles of some useful acoustic parameters observed by pulse driven ultrasonic microscopy for tissue characterization2004

    • 著者名/発表者名
      N.Hozumi, R.Nagae, C-K.Lee, M.Nagao, K.Kobayashi, Y.Saijo, M.Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      7th Congress for the Asian Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology AOS20-6

      ページ: 205-205

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Spatial resolution of pulse-driven ultrasonic microscopy for biological tissue characterization2004

    • 著者名/発表者名
      N.Hozumi, R.Nagae, C-K.Lee, M.Nagao, K.Kobayashi, Y.Saijo, et al.
    • 雑誌名

      7th Congress for the Asian Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology APS-006

      ページ: 222-222

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 高分子の基板による医用超音波顕微鏡の高精度化2004

    • 著者名/発表者名
      李哲奎, 村上義信, 穂積直裕, 長尾雅行
    • 雑誌名

      平成16年電気関係学会東海支部連合大会 0-005(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Time -frequency analysis for pulse driven ultrasonic microscopy for biological tissue characterization2003

    • 著者名/発表者名
      N.Hozumi, R.Yamashita, C-K.Lee, M.Nagao, K., Kobayashi, Y Saijo, M.Tanaka, N.Tanaka, S.Ohtsuki
    • 雑誌名

      Ultrasonics 42

      ページ: 717-717

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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