| 研究課題/領域番号 |
16500325
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用システム
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| 研究機関 | 神奈川大学 |
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研究代表者 |
遠藤 信行 神奈川大学, 工学部, 教授 (20016801)
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| 研究分担者 |
土屋 健伸 神奈川大学, 工学部, 助手 (50291745)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
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| キーワード | 超音波の安全性 / 超音波照射 / 生体内温度上昇 / FDTD-HCE法 / 寒天ファントム / 音響特性 / マイクロ熱電対 / 熱電対 / 生体軟部組織 / FDTD / HCE / ファントム / 熱拡散 / 3次元並列計算処理 |
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| 研究概要 |
生体に侵襲を与えないという理由で画像診断のファーストチョイスとして用いられてきた超音波診断装置は、近年、装置の高性能化・高出力化に伴い、その安全性について使用者に注意を促す必要性がでてきた。そこで、超音波を用いる医用診断あるいは治療応用における生体への安全性の確認を最終目的とし、超音波照射時における生体組織内温度の推定と確認のための計測法の開発を行った。基礎研究として、生体ファントムに超音波を照射した時の温度上昇の精密計測、ならびに温度上昇予測のための数値解析法の開発を行った。以下に研究の概要を示す。
(A)生体模擬ファントム内の温度計測
生体軟部組織を模擬した寒天ファンファントムの製作法を確立した。これにより、音響的な特性が生体軟部組織とほとんど同じ特性を持つファントムを再現性良く製作することが出来た。このファントム中に複数のマイクロ熱電対を挿入し、種々の条件下において、寒天ファントム中の温度分布を同時計測した。次項のシミュレーション結果と比較的良い一致を見た。
(B)生体内温度上昇推定法の開発
超音波照射による温度上昇を推定するために、FDTD-HCE法を用いて生体中の複雑な状況下での温度分布を算出する計算法を開発した。実際の超音波診断装置を考慮し、平面探触子のみでなく、電子収束型探触子による温度上昇の推定も行った。この研究により、パルス超音波を用いれば、組織内温度上昇は生体に害を与えない程度であることを突き止めた。さらに、計算速度と推定精度を向上するために、3次元計算法の開発研究も行い、複数のPCを連結した3次元計算用並列演算プログラムの開発も行った。
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