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左心室内3次元血流ベクトルの超高時間分解能超音波計測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K18395
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90130:医用システム関連
研究機関富山大学

研究代表者

長岡 亮  富山大学, 学術研究部工学系, 助教 (60781648)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード超音波計測 / 血流情報 / 高時間分解能 / 血流推定法 / 1.5D超音波アレイプローブ / 2次元血流推定法 / 3次元スペックルトラッキング法 / ベクトルフローマッピング法 / スペックルトラッキング法 / 3次元血流ベクトル計測 / 1.5次元アレイプローブ
研究成果の概要

心疾患を未然に防ぐためには, 全身に血液を送り出すポンプの役割を果たしている心臓の機能を定量的に評価する必要があり, 心臓内の血流ダイナミクスは非常に重要な情報を有している. 特に, 左心室内の血流情報と心疾患との間には密接な関係があることが知られている. 本研究では, 左心室内3次元血流ベクトルの高時間分解能計測を実現するために, 1.5D超音波アレイプローブの設計および開発を行うことを目的とした. また, 血流速度ベクトル推定法を提案し, シミュレーション実験およびin vivo実験によって提案手法を評価した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

1.5D超音波アレイプローブの使用と広く普及している超音波診断装置のソフトウェアを改良することによって, 臨床の現場でも左心室内の血流速度ベクトル情報を高時間分解能で計測可能となり, 国民の生活の質の向上にも大いに貢献することが期待出来る. さらに, 本研究は血流だけではなく, 血管壁や心臓壁のダイナミクス解明にも応用可能であり, それらの動態も定量的に評価可能となることが期待出来る.

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

    (25件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Effects from correction of speed of sound in transmit and receive beamforming using focus beam2021

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nagaoka, Shin Yoshizawa, Shin-ichiro Umemura, Hideyuki Hasegawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basic study on estimation method of wall shear stress in common carotid artery using blood flow imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nagaoka, Kazuma Ishikawa, Michiya Mozumi, Magnus Cinthio, Hideyuki Hasegawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Modified high-resolution wavenumber analysis for detection of pulse wave velocity using coefficient of variation of arterial wall acceleration waveforms.2020

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nagaoka, Hideyuki Hasegawa
    • 雑誌名

      Journal of Medical Ultrasonics

      巻: - 号: 2 ページ: 167-177

    • DOI

      10.1007/s10396-019-00998-4

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of vascular lumen by singular value decomposition filtering on blood flow velocity distribution2019

    • 著者名/発表者名
      Nagaoka Ryo、Hasegawa Hideyuki
    • 雑誌名

      Journal of Medical Ultrasonics

      巻: 46 号: 2 ページ: 187-194

    • DOI

      10.1007/s10396-019-00928-4

    • NAID

      130007967683

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation on estimation accuracy of 2-Step block matching methods using envelope and RF signals for 2-D blood2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nagaoka, Michiya Mozumi, Hideyuki Hasegawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Utilization of singular value decomposition in high-frame-rate cardiac blood flow imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Michiya Mozumi, Ryo Nagaoka, Hideyuki Hasegawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 印刷中

    • NAID

      210000156364

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Visualization of micro flow channel by plane wave imaging and temporal variance2020

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nagaoka, Benjamin Meirza, Maria Evertsson, Magnus Cinthio, Hideyuki Hasegawa
    • 学会等名
      IEEE 2020 International Ultrasonics Symposium
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 特異値分解および時間的分散を用いた微小血管の可視化に関する基礎検討2020

    • 著者名/発表者名
      長岡 亮、長谷川英之
    • 学会等名
      日本超音波医学会第93回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Basic study on correction of speed of sound in forming of non-cylindrical focus beam2020

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nagaoka, Shin Yoshizawa, Shin-ichiro Umemura, Hideyuki Hasegawa
    • 学会等名
      The 41st Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of blood flow velocity vectors in human heart using high frame rate ultrasound imaging and vector flow mapping2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nagaoka, Michiya Mozumi, and Hideyuki Hasegawa
    • 学会等名
      IEEE International Ultrasonics Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超高時間分解能ベクトルフローマッピング法による心臓内血流ダイナミクスと2次元速度情報の評価2019

    • 著者名/発表者名
      長岡 亮, 茂澄倫也, 長谷川英之
    • 学会等名
      第13回血流会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Basic study on estimation method of shear stress in carotid artery using blood flow imaging2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nagaoka, Kazuma Ishikawa, Michiya Mozumi, Magnus Cinthio, and Hideyuki Hasegawa
    • 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
  • [学会発表] 超高速超音波断層法による左心室内血流動態の可視化2019

    • 著者名/発表者名
      長岡 亮,茂澄倫也,石川数馬,長谷川英之
    • 学会等名
      日本超音波医学会第40回中部地方会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高時間分解能超音波イメージングを用いた血球の粒子サイズと圧力との関係に関する基礎検討2019

    • 著者名/発表者名
      長岡 亮,大村眞朗,山口 匡,長谷川英之
    • 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] 超高速超音波断層法による心臓内血流ダイナミクスと流速ベクトルの可視化2019

    • 著者名/発表者名
      長岡 亮,茂澄倫也,長谷川英之
    • 学会等名
      日本超音波医学会第92回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 特異値分解を用いた頸動脈内腔領域抽出2019

    • 著者名/発表者名
      長岡 亮,長谷川英之
    • 学会等名
      日本超音波医学会第92回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 脈派の反射波成分の検出に関する基礎検討2019

    • 著者名/発表者名
      長岡 亮,長谷川英之
    • 学会等名
      日本超音波医学会第92回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 脈波伝搬速度検出のための超音波照射シークエンスに関する基礎検討 (Basic study on ultrasonic measurement sequence in estimation of pulse wave velocity)2019

    • 著者名/発表者名
      長岡 亮,長谷川英之
    • 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] 特異値分解を用いたカラードプラ画像の正則化 (Regularization of color-Doppler images using singular value decomposition)2019

    • 著者名/発表者名
      茂澄倫也,長岡 亮,長谷川英之
    • 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] 2-D blood flow vector imaging in common carotid artery based on 2-step block matching method using envelope and RF signals2018

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nagaoka, Michiya Mozumi, and Hideyuki Hasegawa
    • 学会等名
      The 39th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Singular value decomposition of element echo signal received by individual elements for clutter reduction2018

    • 著者名/発表者名
      Michiya Mozumi, Ryo Nagaoka, and Hideyuki Hasegawa
    • 学会等名
      The 39th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] クトルドプラ法における血流速度推定に用いる超音波ビーム角度に関する基礎検討 (Basic study on ultrasound beam angle for estimation of blood flow velocity by vector Doppler method)2018

    • 著者名/発表者名
      長岡 亮,吉澤 晋,梅村晋一郎,長谷川英之
    • 学会等名
      日本音響学会2018年秋季研究発表会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] シミュレーションファントムを用いたブロックマッチング法とベクトルドプラ法との血流速度推定精度比較に関する基礎検討 (Basic study on comparison of accuracies of vector Doppler and speckle tracking methods using simulation phantom)2018

    • 著者名/発表者名
      長岡 亮,長谷川英之
    • 学会等名
      日本音響学会2018年秋季研究発表会講演論文集
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 回転ファントムを用いた2次元血流速度推定法に関する基礎検討 (Basic study on estimation method of two-dimensional blood flow using rotation phantom)2018

    • 著者名/発表者名
      長岡 亮,長谷川英之
    • 学会等名
      日本超音波医学会基礎技術研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 高時間分解能超音波計測法におけるスペックルトラッキングの推定精度検証 (Verification Study on the Estimation Precision of Speckle Tracking Method in Ultrasonic Measurements with High Temporal Resolution)2018

    • 著者名/発表者名
      長岡 亮,長谷川英之
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術報告 (電子情報通信学会/音響学会 超音波研究会,日本音響学会 アコースティックイメージング研究会,日本超音波医学会 基礎技術研究会共催)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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