Ｉｎ－ｖｉｖｏ計測のためのボクセルベース音響放射圧加振映像法の創出

• 研究課題/領域番号: 23560499
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 三輪 空司 群馬大学, 理工学研究院, 准教授 (30313414)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 計測システム / 超音波 / 超音波計測 / ドップラ計測 / 組織弾性 / イメージング / 医用超音波

研究概要

生体組織の硬さを生体外部から非侵襲的に定量評価できれば、癌や肝硬変など組織弾性が変化する疾病のステージ評価や予後の改善に重要な役割を果たす。しかしずり弾性波は生体組織中を反射、屈折を繰り返しながら複雑に伝播していくので空間分解能や推定精度の低下させる要因となる。
本研究ではずり弾性波源を含めた計測システムの高精度化を行い、局所伝播速度推定法を新規に開発し、速度の周波数依存性や異方性の情報等、本手法を用いることにより初めて可能になるずり弾性波速度分布推定法を提案した。また、その有効性を寒天ファントム実験で明らかにし、in-vivo実験により臨床応用への可能性を示唆した。

研究成果

• [雑誌論文] Improvement of horizontal resolution by Doppler image under forced vibration (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 596 ページ: 152-157
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.596.152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of skin dermis microcirculation in flow-mediated dilation using optical sensor with pressurization mechanism (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamakoshi, K. Kotani, N. Taniguchi and T. Miwa
  • 雑誌名: Med. Biol. Eng. Comput 巻: 51 号: 5 ページ: 497-505
  • DOI: 10.1007/s11517-012-1017-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Velocity filter based tissue elasticity imaging for low frequency vibration wave method (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa, Y. Yoshihara, and Y. Yamakoshi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 534 ページ: 267-272
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.534.267
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropy evaluation of in-vivo tissue elasticity measure- ment by using wavenumber filtering (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa and Y. Yamakoshi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 534 ページ: 262-266
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.534.262
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of Microhollows produced by Bubble Cloud Cavitation (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamakoshi and T. Miwa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 51 号: 7S ページ: 07GF28-07GF28
  • DOI: 10.1143/jjap.51.07gf28
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tissue visco-elasticity measurement system by simultaneous multiple-frequency excitation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa, Y. Yoshihara, K. Kanzawa, R. K. Parajuli, and Y. Yamakoshi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 51 号: 7S ページ: 07GF13-07GF13
  • DOI: 10.1143/jjap.51.07gf13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulator for application of shear wave velocity measurement system to arbitrary tissue elasticity distribution (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa and Y. Yamakoshi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 497 ページ: 161-168
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.497.161
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phantom experiments on shear wave velocity measurement by virtual sensing array spectrum estimation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa, K. Kanzawa, R. Tomizawa, and Y. Yamakoshi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 497 ページ: 153-160
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.497.153
  • 査読あり
• [雑誌論文] 連続波加振による組織弾性映像系の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 三輪空司, 山越芳樹
  • 雑誌名: 超音波TECHNO 巻: 24 ページ: 93-97
• [雑誌論文] Phantom Experiments on Shear Wave Velocity Measurement by Virtual Sensing Array Spectrum Estimation (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa, K. Kanzawa, R. Tomizawa, and Y. Yamakoshi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: Vol. 497 ページ: 153-160
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulator for Application of Shear Wave Velocity Measurement System to Arbitrary Tissue Elasticity Distribution (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa and Y. Yamakoshi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: Vol. 497 ページ: 161-168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shear wave velocity estimation by virtual sensing array spectrum analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa, R. K. Parajuli, R. Tomizawa, and Y. Yamakoshi
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50, 07HF07-1-9 号: 7S ページ: 07HF07-07HF07
  • DOI: 10.1143/jjap.50.07hf07
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Ultrasonic Wave Irradiation Sequence in Micro Hollow Production Produced by Bubble Cavitation (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Yamakoshi, T.Miwa
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 巻: 50 号: 7S ページ: 07HF01-07HF01
  • DOI: 10.1143/jjap.50.07hf01
  • NAID: 210000070950
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tx and Rx Modulation MIMO Radar System with Orthogonal Codes (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa, Y. Nakano and Y. Yamakoshi
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Communications 巻: E94-B 号: 2 ページ: 546-553
  • DOI: 10.1587/transcom.E94.B.546
  • NAID: 10028230618
  • ISSN: 0916-8516, 1745-1345
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interdigital ring coupler sensor for parameter estimation of moving objects (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa and Y. Yamakoshi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 459 ページ: 190-193
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.459.190
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics simulation of microbubbles in ultrasonic wave field considering the secondary Bjerknes force (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Miwa, Y.Yamakoshi
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 459 ページ: 271-276
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.459.271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Shear Wave Velocity Estimation by Virtual Sensing Array Spectrum Analysis (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa, R. K. Parajuli, R. Tomizawa, and Y. Yamakoshi
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: Vol. 50
  • 査読あり
• [学会発表] マイクロ波によるRC構造物中の腐食鉄筋探査の一検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三輪空司
  • 学会等名: 電子情報通信学会SANE研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-11-22
• [学会発表] 掘削時前方探査レーダのためのバケット一体型八木宇田スロットアンテナの設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 茂木優人、三輪空司
  • 学会等名: 電子情報通信学会SANE研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-11-22
• [学会発表] マイクロ波によるRC構造物中の腐食鉄筋探査の一検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三輪空司
  • 学会等名: 電子情報通信学会・宇宙・航行エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 掘削時前方探査レーダのためのバケット一体型八木・宇田スロットアンテナの設計 (2013)
  • 著者名/発表者名: 茂木優人、三輪空司
  • 学会等名: 電子情報通信学会・宇宙・航行エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] Super-resolution Imaging using forced vibration (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa and A. Kaneko
  • 学会等名: Int. Conf. on Advanced Micro Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] Improvement of cross range resolution in B-mode image by US Doppler measurement with forced vibration (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa and A. Kaneko
  • 学会等名: 超音波シンポジウム
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2012-11-14
• [学会発表] Improvement of cross range resolution in B-mode image by US Doppler measurement with forced vibration (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa and A. Kaneko
  • 学会等名: Symposium on Ultrasonic Symposium 2012
  • 発表場所: Chiba
• [学会発表] Super-resolution imaging using forced vibration (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa and A. Kaneko
  • 学会等名: Int. conf. on Advanced Micro Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu
• [学会発表] Tissue Elasticity imaging based on wave number filtering (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa, Y. Yamakoshi
  • 学会等名: Int. Conf. on Advanced Micro Device Engineering
  • 発表場所: Kiryu
  • 年月日: 2011-12-08
• [学会発表] 層構造を有する生体組織のずり弾性波伝搬 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉原由貴、神澤高貴、ラジクマルパラジュリ、三輪空司、山越芳樹
  • 学会等名: 日本超音波医学会関東甲信越地方大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] 生体内ずり弾性波映像化におけるFDTDシミュレーション法の有用性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中居大輔、神澤高貴、ラジクマルパラジュリ、三輪空司、山越芳樹
  • 学会等名: 日本超音波医学会関東甲信越地方大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-10-30
• [学会発表] Novel tissue elasticity imaging by 3D low frequency vibration wave measurement (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa, R. K. Parajuli, Y. Yamakoshi
  • 学会等名: World Congress of Ultrasound in Medicine and Biology
  • 発表場所: Vienna
  • 年月日: 2011-08-29
• [学会発表] マルチスペクトラム同時加振によるずり弾性波映像化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉原由貴、富沢良介、ラジクマルパラジュリ、三輪空司、山越芳樹
  • 学会等名: 第84回日本超音波医学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] 生体内ずり弾性波映像化のためのマルチスペクトル3次元計測システム (2011)
  • 著者名/発表者名: 神澤高貴、富沢良介、ラジクマルパラジュリ、三輪空司、山越芳樹
  • 学会等名: 第84回日本超音波医学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] Novel tissue elasticity imaging by 3-D low frequency vibration wave measurement (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa, R.K. Parajuli, Y. Yamakoshi
  • 学会等名: World Congress of Ultrasound in Medicine and Biology
  • 発表場所: ウィーン（オーストリア）
• [学会発表] Tissue elasticity imaging based on wave number vector filtering (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Miwa, and Y. Yamakoshi
  • 学会等名: 3rd International Conference on Advanced Micro Device Engineering
  • 発表場所: 桐生市市民文化会館（群馬）
• [学会発表] マルチスペクトラム同時加振によるずり弾性波映像化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉原由貴, 冨沢良介, パラジュリラジュクマル, 三輪空司, 山越芳樹
  • 学会等名: 日本超音波医学会第84回学術集会
  • 発表場所: プリンスホテル高輪（東京）
• [学会発表] 生体内ずり弾性波映像化のためのマルチスペクトル３次元計測システム (2011)
  • 著者名/発表者名: 神澤高貴, 冨沢良介, パラジュリラジュクマル, 三輪空司, 山越芳樹
  • 学会等名: 日本超音波医学会第84回学術集会
  • 発表場所: プリンスホテル高輪（東京）
• [学会発表] 層構造を有する生体組織のずり弾性波伝搬 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉原由貴, 神澤高貴, パラジュリラジュクマル, 三輪空司, 山越芳樹
  • 学会等名: 日本超音波医学会関東甲信越地方会23回学術集会
  • 発表場所: ビッグサイトTFTホール（東京）
• [学会発表] 生体内ずり弾性波映像化におけるFDTDシミュレーション法の有用性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中居大輔, 神澤高貴, パラジュリラジュクマル, 三輪空司, 山越芳樹
  • 学会等名: 日本超音波医学会関東甲信越地方会23回学術集会
  • 発表場所: ビッグサイトTFTホール（東京）
• [産業財産権] 映像装置及び映像形成方法 (2013)
  • 発明者名: 三輪空司
  • 権利者名: 三輪空司
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2013-05-09
  • 外国
• [産業財産権] 映像装置及び映像形成方法 (2013)
  • 発明者名: 三輪空司
  • 権利者名: 三輪空司
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-099248
  • 出願年月日: 2013-05-09