| 研究課題/領域番号 |
19H04482
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分90130:医用システム関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
山口 匡 千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (40334172)
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| 研究分担者 |
長谷川 英之 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (00344698)
吉田 憲司 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (10572985)
林 秀樹 千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (20312960)
小玉 哲也 東北大学, 医工学研究科, 教授 (40271986)
丸山 紀史 順天堂大学, 医学部, 准教授 (90375642)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
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| キーワード | 超音波 / 定量診断 / 標準化 / 無侵襲 / 病理診断 / マルチスケール |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の最終目標は、体表からの超音波観察のみで生体組織の物理的性質を細胞以下のミクロサイズから臓器単位のマクロサイズの視点で総合的に評価可能な組織性状診断技術を具現化し、「肝臓・リンパ節の切らない病理診断」を実現することである。研究期間内では、体表から任意の超音波ビームで高速かつ高解像度での超音波観察を行うための計測系の諸条件の確定と、細胞以下のミクロサイズでの生体組織の物理的性質の理解および体内組織のマクロな定量診断アルゴリズムを結びつけることを主軸とし、超音波病理診断用の基幹ロジックを確定し、その精度について、動物・ファントムでの検討を踏まえ、ヒトデータでの検証までを行う。
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| 研究成果の概要 |
体内の生体組織を臨床の周波数帯の超音波で観察し、摘出後に臨床～顕微レベルの周波数帯で観察して多様な分解能のエコーデータを集積した。それらについて、音速・後方散乱係数・振幅包絡特性などをそれぞれ評価し、各音響的・物理的特性の周波数依存性を理解するためのプロトコルを構築した。
この検討を推進するために、摘出組織を生体内と近しい状態で観察するための試料作成プロトコルの確立、後方散乱特性解析の高精度化、振幅包絡特性評価モデルの提案なども行い、それぞれについて高精度化を達成した。
また、超高速超音波観察と組織性状評価技術を融合し、血管の動きと血流を同時に高い時間分解能で評価可能なシステムを構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生体内と摘出後の同一組織について、広い周波数帯の超音波で音響的・物理的性質を評価した例は極めて少ない状況にある。本研究によって、一般的な超音波診断におけるエコー画像の成り立ちと組織性状との関係性を、細胞レベルの性質とリンクさせて考えることが可能となった。この検討方針で評価された肝臓やリンパ節の多様なデータが蓄積されることで、現状の超音波診断の限界と考えられている分解能を超越した新規の診断法が実現される。
新規診断法は、生体内の組織を摘出することなく、体外からの超音波観察のみで現状の病理診断レベルの性状評価が可能であるため、患者・医療従事者の双方にとって大きな負担軽減となり、医療費高騰を防ぐ。
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