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2008 年度 実績報告書

側頭骨中の音波伝搬シミュレーション -超音波補聴器の最適化設計のために-

研究課題

研究課題/領域番号 20791218
研究機関神戸市立工業高等専門学校

研究代表者

長谷 芳樹  神戸市立工業高等専門学校, 電子工学科, 講師 (60448769)

キーワード超音波 / シミュレーション / ディジタル人体弾性モデル
研究概要

可聴音が全く聞こえない最重度難聴者であっても, 超音波を語音で振幅変調すると語音が弁別できる場合がある。この現象を用いた補聴システム(骨導超音波補聴器)の開発が進められているが, いまだその知覚部位や聴取メカニズムは解明されていない。音の知覚に最も関連が深い側頭骨内を含む体内各部の音圧・応力分布が明らかになれば, 骨導超音波補聴器の実用化などに大きく寄与することができる。
研究代表者らのグループでは, これまで海綿骨・皮質骨・骨髄を伝搬する超音波の挙動や, 頭部CTモデルを用いた頭部内音場分布等について, シミュレーションおよび実測により詳細な検討をおこなってきた。また新しい概念に基づく骨粗鬆症診断装置を提案し, その実現可能性を検討してきた。
これらのために独自に海綿骨のような微細構造体中の音波伝搬シミュレーションソフトウェアを開発してきたが, この技術は側頭骨などにも適用可能であると思われる。現時点では側頭骨の実際の標本は得られていないが, 側頭骨近傍での音波の最適入射角度推定などに応用するため, 代替として海綿骨の骨梁の配向方向を変化させた場合の受波波形の変化について, シミュレーションおよび実測により検討した。
また, 長岡ら(2002)が電磁界強度解析のために開発した全身モデルを用いて音響モデルを構築した。予備的検討として, 徒歩時の負荷を想定し, 踵部からパルス性の圧力波形を印可した際の大腿骨骨端部等での音圧分布について検討をおこない, 下肢に固有の共振周波数が存在する可能性を示した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Numerical and Experimental Study on the Wave Attenuation in Bone-FDTD Simulation of Ultrasound Propagation in Cancellous Bone-2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki NAGATANI
    • 雑誌名

      Ultrasonics 48 48

      ページ: 607-612

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 親密度別単語了解度試験用音声データセット(FW03)単音節音声のラウドネス校正2008

    • 著者名/発表者名
      長谷芳樹
    • 雑誌名

      日本音響学会誌 64

      ページ: 647-649

    • 査読あり
  • [学会発表] "ディジタル人体弾性モデル"を用いた体内音波伝搬シミュレーションの試み2009

    • 著者名/発表者名
      長谷芳樹
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      千葉県つくば市
    • 年月日
      2009-03-31
  • [学会発表] 人体の3次元ディジタル弾性モデルの構築〜体内の音波伝搬シミュレーション〜2008

    • 著者名/発表者名
      長谷芳樹
    • 学会等名
      日本音響学会関西支部第11回若手研究者交流研究発表会
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2008-12-17
  • [学会発表] Introduction of "Digital Elastic Model of Human Body" for 3-D FDTD Simulation -Elastic Wave Propagation in Human Body-2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki NAGATANI
    • 学会等名
      Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2008-11-13
  • [学会発表] Effects of elastic properties on the wave propagation in cancellous bones-a simulation study-2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki NAGATANI
    • 学会等名
      Acoustics'08
    • 発表場所
      フランスパリ
    • 年月日
      2008-07-03
  • [学会発表] Evaluation of acoustic environments using deteriorated speech sound2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki NAGATANI
    • 学会等名
      Acoustics'08
    • 発表場所
      フランスパリ
    • 年月日
      2008-07-01
  • [備考] 研究代表者WEBサイト

    • URL

      http://www.kobe-kosen.ac.jp/~nagatani/

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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