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駆血時の超音波後方散乱特性計測による赤血球凝集度と疾病との相関に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K14272
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 計測工学
研究機関東北大学

研究代表者

金井 浩  東北大学, 工学研究科, 教授 (10185895)

研究分担者 瀧 宏文  東北大学, 医工学研究科, 非常勤講師 (40467460)
石垣 泰  岩手医科大学, 医学部, 教授 (50375002)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード超音波後方散乱特性 / 赤血球凝集度 / 糖尿病 / 血液性状 / 血糖値 / 医用超音波 / 高周波超音波 / 手背静脈 / 赤血球凝集 / 超音波後方錯乱 / 静脈血 / 非侵襲定量計測 / レイリ-散乱 / 高血糖状態 / 血糖値測定 / レイリー散乱 / CRP(C反応性たんぱく)血液検査 / ヘモグロビンA1c / 超音波後方散乱
研究成果の概要

本研究は,非侵襲な赤血球集合度評価の臨床応用を目指し,赤血球に超音波を入射した際の後方散乱波の周波数解析による散乱変化パラメータの算出について血糖パラメータとの相関度の検討を行った.
まず,散乱体サイズによる散乱特性の違いで生じる周波数特性とそれに伴う散乱特性の抽出による散乱変化パラメータ算出を検討した.次いでマイクロ粒子を用いた基礎実験において本提案手法の散乱変化パラメータの推定精度を確認した.
最後にヒト手背静脈においてin vivo 計測を行い,上の手法を用いて,安静期間と駆血期間後半のパワースペクトルから散乱変化パラメータを算出した.さらに赤血球集合度推定法の臨床応用性について検討した.

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 3件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 10件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] A method for the design of ultrasonic devices for scanning acoustic microscopy using impulsive signals2017

    • 著者名/発表者名
      Mototaka Arakawa, Hiroshi Kanai, Kazuo Ishikawa, Ryo Nagaoka, Kazuto Kobayashi, and Yoshifumi Saijo
    • 雑誌名

      Ultrasonics

      巻: 84 ページ: 172-179

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attempt at standardization of bone quantitative ultrasound in Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Otani, Masao Fukunaga, Kosei Yho, Takami Miki, Kaoru Yamazaki, Hideaki Kishimoto, Mami Matsukawa, Nobuyuki Endoh, Hiroyuki Hachiya, Hiroshi Kanai, Saeko Fujiwara, and Yoshinori Nagai
    • 雑誌名

      Journal of Medical Ultrasonics

      巻: 45 ページ: 3-13

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of the heart wall and chamber based on temporal change of ultrasonic scatterer distribution2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Takahashi, Hirofumi Taki, and Hiroshi Kanai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56

    • NAID

      210000148071

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasound imaging of propagation of myocardial contraction for non-invasive identification of myocardial ischemia2017

    • 著者名/発表者名
      Yuya Matsuno, Hirofumi Taki, Hiroaki Yamamoto, Michinori Hirano, Susumu Morosawa, Hiroaki Shimokawa, and Hiroshi Kanai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56

    • NAID

      210000148067

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of synchronized change in ultrasonic integrated backscatter across human heart wall2017

    • 著者名/発表者名
      Yumi Tobinai, Hirofumi Taki, and Hiroshi Kanai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56

    • NAID

      210000148066

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Imaging of human vertebral surface using ultrasound RF data received at each element of probe for thoracic anesthesia2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Takahashi, Hirofumi Taki, Eiko Onishi, Masanori Yamauchi, and Hiroshi Kanai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56

    • NAID

      210000148063

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near Real-time Measurement of Myocardial Contraction and Relaxation Based on High-frame-rate Ultrasound with a Graphical Processing Unit System2017

    • 著者名/発表者名
      Takuma Asai, Hirofumi Taki, Hiroshi Kanai
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      巻: 137 ページ: 573-578

    • NAID

      130005530157

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Near Real-time Measurement of Myocardial Contraction and Relaxation Based on High-frame-rate Ultrasound with a Graphical Processing Unit System,2017

    • 著者名/発表者名
      Takuma Asai, Hirofumi Taki, Hiroshi Kanai
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      巻: 137 ページ: 573-578

    • NAID

      130005530157

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deformability of the pulsating left ventricular wall: A new aspect elucidated by high resolution ultrasonic methods,2016

    • 著者名/発表者名
      Motonao Tanaka, Tsuguya Sakamoto, Shigeo Sugawara, Yoshiaki Katahira, Kaoru Hasegawa, Hiroyuki Nakajima, Takafumi Kurokawa, Hiroshi Kanai, Hideyuki Hasegawa
    • 雑誌名

      Journal of Cardiology

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 462-470

    • DOI

      10.1016/j.jjcc.2016.02.009

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Corticosteroids Mediate Heart Failure-Induced Depression through Reduced σ1-Receptor Expression.2016

    • 著者名/発表者名
      Shinoda Y, Tagashira H, Bhuiyan MS, Hasegawa H, Kanai H, Zhang C, Han F, Fukunaga K.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 11 号: 10 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0163992

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Noninvasive early detection of anthracycline-induced cardiotoxicity in patients with hematologic malignancies using the phased tracking method2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Saito, Ikuko Susukida, Yoshiro Uzuka, Hiroshi Kanai
    • 雑誌名

      Cancer Medicine

      巻: 5 号: 9 ページ: 2276-2285

    • DOI

      10.1002/cam4.813

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis and methods to test classification of normal and pathological heart sound signals2016

    • 著者名/発表者名
      Rimuljo Hendradi, Achmad Arifin, Hiro Shida, Suhendar Gunawan, Mauridhi Hery Purnomo, Hideyuki Hasegawa, Hiroshi Kanai
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical and Applied Information Technology

      巻: 90 ページ: 222-236

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Haloperidol aggravates transverse aortic constriction-induced heart failure via mitochondrial dysfunction2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuharu Shinoda, Hideaki Tagashira, Md Shenuarin Bhuiyan, Hideyuki Hasegawa, Hiroshi Kanai, Kohji Fukunaga
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 131 ページ: 172-183

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Accurate evaluation of viscoelasticity of radial artery wall during flow-mediated dilation in ultrasound measurement2016

    • 著者名/発表者名
      Yasumasa Sakai, Hirofumi Taki and Hiroshi Kanai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55

    • NAID

      210000146836

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Estimation of size of red blood cell aggregates using backscattering property of high-frequency ultrasound: In vivo evaluation2016

    • 著者名/発表者名
      Yusaku Kurokawa, Hirofumi Taki, Satoshi Yashiro, Kan Nagasawa, Yasushi Ishigaki and Hiroshi Kanai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55

    • NAID

      210000146837

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional visualization of shear wave propagation generated by dual acoustic radiation pressure2016

    • 著者名/発表者名
      Yuta Mochizuki, Hirofumi Taki and Hiroshi Kanai
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55

    • NAID

      210000146838

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 位相差トラッキング法2016

    • 著者名/発表者名
      10.宮下 進,室月 淳,室本 仁,小澤克典,長谷川英之,金井 浩
    • 雑誌名

      Jpn J Med Ultrasonics

      巻: 43 ページ: 483-490

    • NAID

      130005151399

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 糖尿病患者における超音波錯乱特性解析で推定された赤血球凝集体サイズに関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      榊 紘輝,瀧 宏文,八代 諭,長澤 幹,石垣 泰,金井 浩
    • 学会等名
      日本音響学会2017年春季研究発表会
    • 発表場所
      明治大学生田キャンパス,川崎市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖尿病患者における超音波散乱特性解析で推定された赤血球凝集体サイズに関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      榊 紘輝, 瀧 宏文, 八代 諭, 長澤 幹, 石垣 泰, 金井 浩
    • 学会等名
      日本音響学会2017年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超音波散乱特性の計測による糖尿病患者の赤血球集合度評価2017

    • 著者名/発表者名
      榊 紘輝, 荒川元孝, 八代諭, 石垣泰, 金井 浩
    • 学会等名
      第1回先端超音波シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 赤血球集合に着目した糖尿病患者に対する超音波の散乱特性解析2017

    • 著者名/発表者名
      榊 紘輝, 荒川元孝, 八代諭, 石垣泰, 金井 浩
    • 学会等名
      電子情報通信学会超音波研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 超音波散乱特性の解析による糖尿病患者の赤血球凝集度評価2017

    • 著者名/発表者名
      榊 紘輝, 荒川元孝, 八代諭, 石垣泰, 金井 浩
    • 学会等名
      第38回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高周波超音波を用いた周波数特性による赤血球凝集サイズ計測と臨床応用2016

    • 著者名/発表者名
      黒川祐作,榊 紘輝,瀧 宏文,八代 諭,長澤 幹,石垣 泰,金井 浩
    • 学会等名
      日本超音波医学会第89回学術集会
    • 発表場所
      京都国際会議場,京都市
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 超音波散乱パワー特性解析による赤血球凝集体サイズ長時間計測2016

    • 著者名/発表者名
      榊 紘輝 瀧 宏文,八代 諭,石垣 泰,金井 浩
    • 学会等名
      日本超音波医学会第52回東北地方会学術集会
    • 発表場所
      秋田市にぎわい交流館AU,秋田市
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2019-03-29  

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