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生体を透過した空中超音波を用いた非接触QUSによる骨構造の高精度定量評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K12100
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90130:医用システム関連
研究機関千葉大学 (2020)
東京工業大学 (2018-2019)

研究代表者

平田 慎之介  千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (80550970)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード空中超音波 / 非接触計測 / 音波伝搬速度 / 減衰周波数特性 / QUS / 非接触QUS
研究成果の概要

骨粗鬆症診断の指標となる海綿骨内の音波伝搬速度(音速:SOS)を計測する手法(超音波による骨量測定:QUS)について検討を行っている.本研究では,踵のように側面が傾斜した部位のSOSを非接触で計測することを目的として,踵を透過した超音波の伝搬時間,空気中および踵内の伝搬経路長を高精度で計測する手法・機構を提案した.開発した計測システムの評価実験では,生体を模擬したサンプル内のSOSを±2%以内の精度で計測することに成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

従来のQUS検査では,超音波を送受信する部分に超音波検査用ジェルを塗り,踵を両側から強く挟むようにして踵内のSOSを計測するため,踵の大きさや形状によっては適切に検査を行えない場合があった.本研究で提案する非接触QUSを実現することで,対象部位の大きさや形状の制約が無く,検査時間が短く,診療コストの低い骨量測定が期待できる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Imperial College London(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体を透過した空中超音波による非接触音響特性計測2020

    • 著者名/発表者名
      平田慎之介
    • 学会等名
      第18回千葉大学医工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of non-contact measurement for acoustic properties in tissue-mimicking phantoms with inclined sides2020

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Hirata, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      The 41th Symposium on Ultrasonic Electronics (USE 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 異なる音響特性を持つ生体模擬ファントムの非接触音波伝搬速度計測の評価2020

    • 著者名/発表者名
      大久保俊朗, 平田慎之介, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会2020年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of codes selection in alternate transmission of difference codes in M-sequence pulse compression for ultrasonic target detection2020

    • 著者名/発表者名
      Khanistha Leetang, Shinnosuke Hirata, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      日本音響学会2020年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparison of contact/non-contact measurement of speed of sound for a tissue-mimicking phantom with inclined sides2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Okubo, Shinnosuke Hirata, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      The 40th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Target detection using airborne ultrasound alternately modulated by different M-sequence codes for extension of measurable distance2019

    • 著者名/発表者名
      Khanistha Leetang, Shinnosuke Hirata, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      The 40th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 側面が傾斜した生体模擬ファントムの非接触音波伝搬速度計測における精度検討2019

    • 著者名/発表者名
      大久保俊朗, 平田慎之介, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会2019年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Study on modulation method for alternate transmission of different codes in M-sequence pulse compression2019

    • 著者名/発表者名
      Khanistha Leetang, Shinnosuke Hirata, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      The Acoustical Society of Japan 2019 Spring Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 非接触QUSにおける周波数減衰特性の精度検討2019

    • 著者名/発表者名
      大久保俊朗, 平田慎之介, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会2019年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 非接触QUSにおける側面が傾斜した生体模擬ファントムに対する計測手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      平田慎之介, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会2019年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 非接触QUSにおける周波数減衰特性の計測手法の基礎検討2019

    • 著者名/発表者名
      大久保俊朗, 平田慎之介, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      電子情報通信学会・日本音響学会 超音波研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Measurement accuracy of speed of sound in tissue-mimicking phantom using path-through airborne ultrasound2018

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Hirata, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      The 39th Symposium on Ultrasonic Electronics, Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study about combination types of M-sequences in alternate transmission of different codes for pulse compression2018

    • 著者名/発表者名
      Khanistha Leetang, Shinnosuke Hirata, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      The 39th Symposium on Ultrasonic Electronics, Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study about non-contact measurement of the speed of sound in a parallel-sides tissue using pass-through airborne ultrasound2018

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Hirata, Daisuke Hanawa, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      2018 IEEE International Ultrasonics Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体模擬ファントムを透過した空中超音波による非接触音響特性計測の精度検討2018

    • 著者名/発表者名
      平田慎之介, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会2018年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 東京工業大学 工学院システム制御系 蜂屋研究室

    • URL

      http://www.us.sc.e.titech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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