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超音波のガイド波を用いた骨密度の非侵襲定量測定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26420002
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 機械材料・材料力学
研究機関弘前大学

研究代表者

齊藤 玄敏  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (70264091)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード骨密度 / ガイド波 / 脛骨 / 多孔質ロッド / アレイ信号処理 / 多孔質体 / 速度分散 / 縦波モード / たわみ波モード / 周波数センブランス法 / 最尤推定法 / 空隙率
研究成果の概要

本研究は超音波のガイド波を用いた「骨密度の新しい定量測定技術の開発」を目的として実施したものである。(1)理論解析,数値シミュレーション,実験によって,脛骨を模擬したモデルを長手方向に伝搬するガイド波について,密度測定に利用できるガイド波モードの特定を行った。(2)アレイ信号処理法の超解像度ビームフォーミング法をベースにして,分散性を有するガイド波の位相速度を高精度に推定できるアルゴリズムを開発した。(3)ガイド波実験のデータを線形多孔質モデルで解析することで,アレイ信号処理法の性能,及び理論解析結果との整合性を確認し,「ガイド波による骨密度測定法」の適応可能範囲や問題点を明確にした。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うちオープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] ガイド波による骨密度測定で用いる線形多孔質モデルが適用可能な空隙率の検討2017

    • 著者名/発表者名
      小野 聡,齊藤玄敏
    • 雑誌名

      計測自動制御学会東北支部第307回研究集会資料

      巻: 307

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ガイド波骨密度推定法に対する多孔質モデルの組み込み2015

    • 著者名/発表者名
      齊藤玄敏,斉藤 匠
    • 雑誌名

      日本機械学会2015年次大会論文集

      巻: 1 ページ: 241-242

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 脛骨部における骨密度推定を想定した多孔質丸棒の音速と密度の評価2015

    • 著者名/発表者名
      齊藤玄敏
    • 雑誌名

      日本機械学会,第27回バイオエンジニアリング講演会講演論文集

      巻: 1 ページ: 241-242

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Density estimation of porous rods based on guided wave’s dispersion and a linear porous model2014

    • 著者名/発表者名
      Takumi Saito, and Hiroyuki Saito
    • 雑誌名

      Proceedings of Life Engineering Symposium 2014

      巻: 1 ページ: 436-439

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] ガイド波による骨密度測定で用いる線形多孔質モデルが適用可能な空隙率の検討2017

    • 著者名/発表者名
      小野 聡,齊藤 玄敏
    • 学会等名
      計測自動制御学会東北支部 第307回研究集会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ガイド波骨密度推定法に対する多孔質モデルの組み込み2015

    • 著者名/発表者名
      齊藤玄敏,斉藤 匠
    • 学会等名
      日本機械学会2015年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 脛骨部における骨密度推定を想定した多孔質丸棒の音速と密度の評価2015

    • 著者名/発表者名
      齊藤玄敏
    • 学会等名
      日本機械学会,第27回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      新潟市
    • 年月日
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Density estimation of porous rods based on guided wave’s dispersion and a linear porous model2014

    • 著者名/発表者名
      Takumi Saito, and Hiroyuki Saito
    • 学会等名
      Life Engineering Symposium 2014
    • 発表場所
      Kanazawa University
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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