| 研究課題/領域番号 |
22K19912
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
生嶋 健司 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20334302)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 医工学 / 超音波 / 音響誘起電磁法 / 圧電効果 / コラーゲン / 骨粗鬆症 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、音響誘起電磁法（ASEM法）を用いて、骨コラーゲンの結晶性（配向性）を非侵襲に評価する“骨質”センシングを実現することである。ASEM法は、対象物の圧電性を通して、超音波によって誘起される電気分極を検出し、超音波走査によりその分極の空間分布を画像化する手法である。本研究では、骨粗鬆症に着目し、骨コラーゲンの健全性と圧電性との相関を明らかにし、骨質のin-vivo評価に挑戦する。ASEM法は、非破壊・非脱灰での骨コラーゲン評価、さらには非侵襲ヒト診断につながる可能性を有しており、本研究手法の確立は、骨粗鬆症の学術研究・診断応用の両面において大きな変革をもたらすことが期待される。
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| 研究成果の概要 |
本研究の目的は、音響誘起電磁法（ASEM法）を用いて、骨コラーゲンの結晶性（配向性）を非侵襲に評価する“骨質”センシングを実現することである。ASEM法は、対象物の圧電性を通して、超音波（音圧）によって誘起される電気分極（圧電分極）を検出し、超音波走査によりその分極の空間分布を画像化する手法である。本研究では、（１）膝関節不動化と糖尿病の二つの異なるラット疾患モデルを作成し、骨粗鬆症に伴い、圧電分極が減少する傾向が見いだされた、（２）線維の配向方向に分極する傾向を明らかにした。さらにiパルス圧縮技術やアレイプローブの導入によりin-vivo高速画像化の目途が立った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超音波画像診断装置は、外来診察室や在宅におけるベッドサイドで迅速な検査が可能であることから医療の質と患者のQOLに資するものとして需要が増えています。『視診』と『エコー検査による内部形状観察』に加え、ASEM法による病理組織学的評価に近い『第三の目』が導入されれば、開業医は精確な診断が可能となり、より迅速な治療方針が立てられます。本研究成果により、簡便、迅速に骨コラーゲンの“質”を評価できることが示され、今後、骨折治癒判断や骨粗鬆症診断などへの利用が見込まれます。
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