| 研究課題/領域番号 |
17390337
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| 研究機関 | 兵庫県立大学 |
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研究代表者 |
畑 豊 兵庫県立大学, 大学院工学研究科, 教授 (20218473)
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| 研究分担者 |
近藤 克哉 兵庫県立大学, 大学院工学研究科, 助教授 (00295750)
小橋 昌司 兵庫県立大学, 大学院工学研究科, 助教授 (00332966)
柳田 敏雄 大阪大学, 大学院生命機能研究科, 教授 (30089883)
喜多村 祐理 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助手 (90294074)
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| キーワード | 超音波 / 骨 / 頭蓋骨 / 脳表 / ファジィ論理 / 画像処理 / 信号処理 / 人口骨 |
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| 研究概要 |
ヒトの骨を透過させて骨組織および骨下の臓器の診断が行える超音波システムの開発の研究として、以下の研究を行った。その概要を以下に述べる。
(1)多方向照射プローブによる骨及び骨下物体の画像化と正確な物質(骨)の厚みと速度(固さ)計測
(1)ヒトの前頭骨と脳表の画像化装置の開発:頭蓋骨を模したアクリル板と脳溝を模した鋼の溝をファントムを作成し、アクリル板が鋼を覆うように被せる。そして3つの方向の異なるプローブから構成される多方向照射プローブ並びに広角のプローブをそれぞれ水平方向に走査し、各位置で超音波を照射し波形データを取得した。多方向照射プローブによる方法では取得したデータの座標系を統一し画像化を行った。広角のプローブを用いた方法でも、画像化を試みた。
(2)正確な物質(骨)の厚みと速度(固さ)の測定装置の開発:多方向照射プローブを垂直方向に動かしながら、左右の探触子で超音波の送受信を行うことによりパルスエコー法で未知物体の音速を測定する。探触子を垂直方向に動かして得られた超音波データに対し、音速と厚みの同時測定法を用いて物体の音速と厚みを計算する。骨を模擬した硬組織モデルを用いた実験の結果,誤差率6.0%以下の精度で物体形状を画像化できた。また音速の測定結果より各材質の硬さを推定できた。
(2)ロッドを用いた物質の厚み測定システムの開発:円柱ロッドを探触子と対象物体の間に用いて間接的に測定することで、遠隔で物質の厚み測定ができる肉厚測定法を提案した。この円柱ロッドを用いた肉厚測定法では鋼とファントムを誤差率6.0%以下の精度で測定できた。
(3)人口培養骨評価システムの開発:人口再生骨内の細胞量の定量評価システムを開発し、この装置を用いて人工培養骨(βTCP)内の細胞量を非破壊検査できることを明らかにした。
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