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生体組織構造変化のシミュレーションモデルを用いた超音波画像理解と診断支援

公募研究

研究領域医用画像に基づく計算解剖学の創成と診断・治療支援の高度化
研究課題/領域番号 22103506
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東京工業大学

研究代表者

蜂屋 弘之  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (90156349)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2011年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2010年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード医用超音波 / 定量診断 / 計算解剖学 / 組織鑑別診断 / 肝臓疾患
研究概要

本研究は,「超音波定量診断学」及び「計算解剖学」の構築のため,病変により変化する生体組織音響構造のモデル化と,そのモデルを用いた超音波画像の計算機シミュレーション手法の確立,さらに得られた画像変化の知見から,臨床的な病変超音波画像の理解と診断支援を行うための枠組みを確立することを目的としている。
昨年度までに構築した病変組織の音響構造のモデル化手法を用いて,肝病変を対象に,肝炎からC型,B型肝硬変に移行する肝臓内の散乱体分布の状況をモデル化した。この方法は,解剖学的知識と病変組織音響特性の測定結果を組み合わせ,超音波散乱体配置を正常組織構造から病変組織へと再配置し,病変が進行していく様子を段階的に表現したものである。次に,この病変の音響構造モデルを用いて超音波画像を作成する計算機シミュレーションを行い,段階的に変化する超音波画像を生成した。この画像を用いて,検討を進めている複数のレイリー分布を組み合わせて画像の振幅頻度分布を表現する方法を用いて,病変の進行と画像の振幅確率分布との間と定量的な関係を検討した。この結果,初期病変においても線維化の進行と,振幅確率分布の間には定量的な関係があることが明らかになった。さらに,超音波画像から線維化の程度を安定に抽出する方法について検討した。この検討結果を用いて,臨床画像より生体組織の音響構造変化を定量的に求める逆問題について基礎データを蓄積するとともに,推定精度について定量的に明らかにすることができた。

報告書

(2件)
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (27件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 超音波凝固切開装置のキャビテーション発生に関する基礎的検討2012

    • 著者名/発表者名
      蜂屋弘之, 大屋優, 山口匡, 林秀樹
    • 雑誌名

      超音波医学

      巻: 39 号: 2 ページ: 101-111

    • DOI

      10.3179/jjmu.39.101

    • NAID

      130004496842

    • ISSN
      1346-1176, 1881-9311
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 超音波定量診断技術の現状と課題2012

    • 著者名/発表者名
      蜂屋弘之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ Fundamentals Review

      巻: 5 号: 3 ページ: 244-252

    • DOI

      10.1587/essfr.5.244

    • NAID

      130004554696

    • ISSN
      1882-0875
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 肝病変定量診断のための病変肝振幅モデルの評価2011

    • 著者名/発表者名
      五十嵐悠, 山口匡, 蜂屋弘之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A

      巻: Vol.J94-A, No.11 ページ: 882-885

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability of Quantitative Evaluation Method of Liver Fibrosis Using Amplitude Distribution Model of Fibrotic Liver2011

    • 著者名/発表者名
      Yu Igarashi, Tadashi Yamaguchi, Hiroyuki Hachiya
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: Vol.50, No.7

    • NAID

      210000070966

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proposal of a parametric imaging method for quantitative diagnosis of liver fibrosis2011

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Yamaguchi, Hiroyuki Hachiya
    • 雑誌名

      Journal of Medical Ultrasonics

      巻: Vol.37,No.4 ページ: 155-166

    • NAID

      130004496910

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative Estimation Method for Liver Fibrosis Based on Combination of Rayleigh Distributions2010

    • 著者名/発表者名
      Yu Igarashi, Hiroshi Hiroshi Hiroshi, Tadashi Yamaguchi, Hiroyuki Hachiya
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: Vol.49,No.7

    • NAID

      210000068920

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 生体組織を伝搬する横波速度の計測精度の検討2012

    • 著者名/発表者名
      佐々木日史・蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-03-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 血管を考慮した振幅分布モデルに基づく肝炎線維化評価指標の検討2012

    • 著者名/発表者名
      樋口達矢, 山口匡, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-03-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 肝病変散乱体モデルを用いた超音波画像の定量評価2012

    • 著者名/発表者名
      安原航, 山口匡, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-03-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 肝病変散乱体モデルによる超音波画像を用いたテクスチャ情報の検討2012

    • 著者名/発表者名
      田中由紀, 安原航, 山口匡, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-03-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] エコー信号の統計量を用いた振幅分布関数推定の精度検討2012

    • 著者名/発表者名
      郡山惇之, 安原航, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会春季研究発表会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-03-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 生体からのエコー信号の振幅分布モデルの検討2012

    • 著者名/発表者名
      樋口達矢, 安原航, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      超音波研究会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2012-01-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Ultrasound Image Interpretation for Fibrotic Liver Based on Simulation Model of Tissue Structure Change2011

    • 著者名/発表者名
      Wataru Yasuhara, Tadashi Yamaguchi, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      The 32nd Symposium on Ultrasonic Electronics (USE2011)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Acoustic characteristics measurement of rat liver by multi-frequency ultrasound2011

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro TAKEUCHI, Ryo NARISAWA, Hiroyuki Hachiya, Yoshifumi Saijo, Kazuto KOBAYASHI, Tadashi Yamaguchi
    • 学会等名
      The 32nd Symposium on Ultrasonic Electronics (USE2011)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Experimental evaluation of quantitative technique for hepatitic fibrosis using ultrasonic phantom2011

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Koriyama, Wataru Yasuhara, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      The 32nd Symposium on Ultrasonic Electronics (USE2011)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 音響放射力による診断2011

    • 著者名/発表者名
      蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本超音波医学会関東甲信越地方会第23回学術集会
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 病理組織画像を用いた肝病変組織構造シミュレーション手法の検討2011

    • 著者名/発表者名
      安原航, 山口匡, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      松江
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 肝炎線維化評価手法のファントムによる定量精度検討2011

    • 著者名/発表者名
      郡山惇之, 安原航, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      松江
    • 年月日
      2011-09-22
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 複数モダリティを用いた生体物性評価の基礎的検討2011

    • 著者名/発表者名
      山口匡, 竹内陽一郎, 成澤亮, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会秋季研究発表会
    • 発表場所
      松江
    • 年月日
      2011-09-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 組織構造変化モデルに基づくシミュレーション画像を用いた肝線維化定量指標の検討2011

    • 著者名/発表者名
      安原航, 五十嵐悠, 山口匡, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本超音波医学会第84回学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-05-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 散乱体密度を指標としたびまん性肝疾患の線維化進行度の評価2011

    • 著者名/発表者名
      角春郎, 神山直久, 蜂屋弘之, 山口匡
    • 学会等名
      日本超音波医学会第84回学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-05-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 機器及び安全に関する委員会の安全性への取り組み2011

    • 著者名/発表者名
      蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本超音波医学会第84回学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-05-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 超音波による定量診断技術の進展2011

    • 著者名/発表者名
      蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 春季研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-03-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 肝病変定量診断手法に用いる病変肝振幅分布変化モデルの近似精度の検討2011

    • 著者名/発表者名
      五十嵐悠, 山口匡, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 春季研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-03-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ファントムを用いた肝炎線維化定量手法の実験的検討2011

    • 著者名/発表者名
      郡山惇之, 五十嵐悠, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 春季研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-03-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 三次元音場を考慮したスペックル除去フィルタの安定性の検討2011

    • 著者名/発表者名
      利光弘企, 山口匡, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 春季研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-03-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 散乱体密度を指標としたびまん性肝疾患の線維化進行度の推定2011

    • 著者名/発表者名
      角春郎, 五十嵐悠, 山口匡, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 春季研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-03-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Scatterer distribution model for B-mode image of various fibrotic livers2010

    • 著者名/発表者名
      Wataru Yasuhara, Yu Igarashi, Tadashi Yamaguchi, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2010-12-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Stability of quantitative evaluation method of liver fibrosis using amplitude distribution model of fibrotic liver2010

    • 著者名/発表者名
      Yu Igarashi, Tadashi Yamaguchi, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2010-12-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Quantification of the heterogeneity of the scatter distribution for liver-fibrosis characterization using echo-signal envelope analysis2010

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Yamaguchi, Satoki Zenbutsu, Naohisa Kamiyama, Jonathan Mamou, Yu Igarashi, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      IEEE international Ultrasonics Symposium
    • 発表場所
      San Diego
    • 年月日
      2010-10-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 振幅分布モデルに基づく肝炎線維化指標の有用性の検討2010

    • 著者名/発表者名
      五十嵐悠, 山口匡, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 秋季研究発表会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 振幅分布変化モデルを用いた肝病変超音波画像の同時生起行列の解析2010

    • 著者名/発表者名
      田中由紀, 五十嵐悠, 山口匡, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 秋季研究発表会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 超音波肝病変シミュレーション画像を用いた線維化定量手法の評価2010

    • 著者名/発表者名
      安原航, 五十嵐悠, 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 秋季研究発表会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 3次元超音波画像に基づく病変の定量診断法2012

    • 著者名/発表者名
      蜂屋弘之
    • 出版者
      バイオメカニズム学会
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 次世代センサの展望「音波・超音波センサ」2011

    • 著者名/発表者名
      蜂屋弘之
    • 出版者
      次世代センサ協議会
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2018-03-28  

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