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2009 年度 実績報告書

磁性ナノ粒子を利用した超選択的がん治療法と非侵襲温度分布計測法との融合

研究課題

研究課題/領域番号 20300155
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

石原 康利  長岡技術科学大学, 工学部, 准教授 (00377219)

キーワード可視化 / 計測工学 / ナノバイオ / 癌
研究概要

本研究では、体外から投与した磁性ナノ粒子が『がん』細胞に集積する性質を利用した『がん』の治療・診断統合システムの実現を目指している。平成21年度は、磁性ナノ粒子による分子イメージング(Magnetic particle imaging : MPI)における再構成画像の画質向上を目的に、行列演算を用いた従来の画像再構成法に代わり、磁性ナノ粒子の分布を計測システムの特性関数との相関に基づき逆推定する新たなアルゴリズムを提案した。この手法では、画像再構成面において各点に仮想配置された磁性ナノ粒子の磁化応答特性を算出し、デコンボリューション処理を行う必要があるため再構成時間が長くなる問題があるものの、従来の画像再構成法に比べ安定した再構成画像が得られることが期待される。現在、数値モデルを用いた画像再構成シミュレーションを行っており、平成22年度に試作機による基礎実験を予定している。
一方、物体内部の加温分布を非侵襲に計測し温熱治療効果をリアルタイムにモニタするために、加温アプリケータ(空胴共振器)内部の電磁界位相情報から温度分布を逆推定する画像再構成法について、試作機を用いた評価を行った。その結果、誘電率の異なるファントム(水、および、グリセリン)内部の電磁界(位相)分布を、光電界プローブを用いて収集した1次元投影データから逆推定できることを明らかにした。これにより、提案手法を用いて空間分解能約1cm、ならびに、ファントム内部の均一な温度分布を1℃以下の温度分解能で画像化できる可能性を示した。今後、生体内部の不均一な温度分布を推定するために、より高精度に位相分布から温度分布を換算するアルゴリズムを提案する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A fundamental numerical analysis for noninvasive thermometory integrated in a heating applicator based on the reentrant cavity2010

    • 著者名/発表者名
      H.Ohwada, Y.Ishihara
    • 雑誌名

      Thermal Med. 26(2)

      ページ: 43-53

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 磁性ナノ粒子を利用した分子イメージングにおける高分解能画像再構成法2009

    • 著者名/発表者名
      草山裕助、石原康利
    • 雑誌名

      信学論.D J92-D(9)

      ページ: 1653-1662

    • 査読あり
  • [学会発表] 磁性ナノ粒子を用いた分子イメージング手法の検討2009

    • 著者名/発表者名
      桑原剛志、和田森直、石原康利
    • 学会等名
      電子情報通信学会信越支部大会
    • 発表場所
      信州大学工学部
    • 年月日
      2009-10-03
  • [図書] New developments in biomedical engineering (ISBN 978-953-7619-57-2)2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Ishihara, N.Wadamori, H.Ohwada
    • 総ページ数
      714
    • 出版者
      In-Tech

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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