| 研究課題/領域番号 |
17J07762
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
大村 眞朗 千葉大学, 融合理工学府, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| キーワード | 超音波 / 組織性状診断 / マルチスケール / エコー信号解析 / 後方散乱係数 / 音響インピーダンス / 皮膚 / リンパ浮腫 |
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| 研究実績の概要 |
超音波による皮膚組織の組織構造評価に向けて，外科手術において摘出された正常ヒト皮膚および多種の病変組織（潰瘍，瘢痕，リンパ浮腫など）からの高周波超音波のエコー振幅包絡像の特徴を前年度まで新たに整理してきた．さらに，組織性状（炎症，線維化など）の差を指標化するために，後方散乱係数の解析法および統計分布を用いた振幅包絡の統計解析法を適用してきた．
今年度においては，上記解析法により指標化した信号解析パラメータが生体組織の何に起因しているのかを考察するために，組織構造および音響特性との関連性を確認した．標本収集数の関係上，リンパ浮腫陽性および陰性組織を主に解析対象とした．具体的には，高周波エコー（15 MHz）において解析した散乱体の大きさ・密度・散乱体分布の均一性，超高周波エコー（80 MHz）において解析した音響インピーダンス，病理像から解析した膠原線維・弾性線維の数密度や数密度比との関連性である．結果，後方散乱波のパワー・音響濃度・散乱体分布の均一性に着目することで，リンパ浮腫陽性および陰性組織を弁別可能であり，これらの信号解析パラメータは音響インピーダンスの局所平均やばらつきと強い相関を示した．一方，信号解析パラメータや音響インピーダンスと病理像から解析した膠原線維・弾性線維の数密度および数密度比との相関は弱かった．
以上から，皮膚組織（リンパ浮腫）において，特に音響インピーダンスの差がエコー信号解析結果に強く関連していると考えられ，上記の信号解析パラメータにより，病変組織の性状を評価可能であることが示唆できた．次年度以降，in-vivo撮像した臨床データへの応用を図る．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度では，海外派遣先機関（Electrical and Computer Engineering, University of Waterloo）において，超音波送受信システムの改良の基礎となる技術を並行して学ぶことができた．開発システムによる診断法をin-vivoにおいて適用するために，高速撮像化，体動によるモーションアーチファクトなどの影響を受けにくい安定した信号計測を行うことなどが課題であった．そのため，平面波を用いた高速撮像イメージング手法を新たに検討し，その有用性を確認する基礎データを収集できた．
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度から，千葉大学付属病院において臨床試験を予定しており，in-vivo撮像した臨床データへの応用を図る．また，周辺組織における信号解析パラメータの短時間変動を詳細に解析すること，in-vivoでのモーションアーチファクトの影響を低減するための信号処理条件の最適化を目指すために，国内大学の研究室とも連携研究を始めており，システム改良を目指した基礎データ収集を並行して検討していく．
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