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2012 年度 実績報告書

筋活動と早期がんの画像診断を目的としたマイクロ波局所糖代謝イメージング

研究課題

研究課題/領域番号 22300151
研究機関新潟大学

研究代表者

宮川 道夫  新潟大学, 自然科学系, 自然科学系フェロー (50239357)

研究分担者 山田 幸生  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (10334583)
谷川 ゆかり  独立行政法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (20344202)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード筋活動イメージング / 前腕運動負荷 / マイクロ波CT / 糖代謝 / 腫瘍 / 光拡散イメージング / 酸素代謝 / 腫瘍イメージング
研究概要

本研究は,マイクロ波を用いた糖代謝の局所断層計測法確立を目的としており,①糖濃度の変化を伴う筋活動動態の可視化法と,②糖を異常に取り込む腫瘍,特に早期乳がんの画像診断法開発を具体的目標に据えて研究を展開している.
最初の項目は筋活動動態の可視化技術開発である.マイクロ波CT,光拡散イメージング装置,筋電図,皮膚表面温分布計測のためのサーモカメラを動員して前腕筋負荷実験を実施した.筋電図と皮膚温度が一対一対応の分布となったのは当然であるが,掌屈と背屈では深部筋肉の一部,グリッピングでは深部筋肉の全てが活動する様子を画像として確認する目標に対し,マイクロ波CT画像では掌屈の結果が想定通り観測され,光拡散計測ではいずれの場合も深部筋肉の全てが活性化されているように観測された.マイクロ波CT画像の場合,筋活動による前腕断面形状変化の影響が採用したレジストレーション手法では修正しきれず,光拡散イメージングでは空間分解能の制約から深部筋肉相互が分離観測できない点に,想定結果と完全には一致しない原因があるが,概ね,筋活動に伴う代謝の様子が観測されることを確認できた.
2番目の項目は,早期乳がんの画像診断法の開発である.高忠実度早期乳がんファントムを数種類製作して撮像実験を行った.形状や大きさを変えた腫瘍組織を埋め込んだ乳房ファントムを対象とした撮像実験により, 若干のアーチファクトがあるものの,最も厳しい球状腫瘍であっても綺麗に撮像できることを明らかにした.
最後の項目は,総合評価である.筋活動と乳房腫瘍を代表事例として糖濃度変化をマイクロ波CTにより捉える試みについて,その原理的可能性が実証できたことを全参加者で確認した.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] マイクロ波による不可視情報のイメージング2013

    • 著者名/発表者名
      宮川道夫
    • 雑誌名

      映像メディア情報学会誌

      巻: 6月号 ページ: 印刷中

  • [雑誌論文] 復調直流電圧を用いた時間領域スペクトル分離方式ファンビームマイクロ波CTの試み2012

    • 著者名/発表者名
      田村睦,小川隆博,竹内裕貴,宮川道夫
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 132 ページ: 960-967

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 等価回路法によるマイクロ波イメージングシミュレータ2012

    • 著者名/発表者名
      小川隆博,宮川道夫
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D

      巻: J95-D ページ: 1401-1409

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体ファントムを対象としたマイクロ波CT撮像における画像改善法の研究2012

    • 著者名/発表者名
      田村睦,高橋輝行,竹内裕貴,宮川道夫
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 132 ページ: 1538-1546

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Attempt of microwave imaging-Phantom-based imaging of tumor-embedd breasts and forearms2012

    • 著者名/発表者名
      M. Miyakawa, Y. Takeuchi and M. Tamura
    • 雑誌名

      Proc. World Congress 2012 Medical Physics and Biomedical Engineering

      巻: CD-ROM ページ: 846-849

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo Time-resolved DOT images of human forearm under exercises2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanikawa, F. Gao, M. Miyakawa, 他4名
    • 雑誌名

      Abstract book, Functional Near Infrared Spectroscopy Conference

      巻: 1 ページ: 177

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 前腕筋負荷時のマイクロ波CT画像と生理学データの関係2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤裕介、宮川道夫
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告(マイクロ波)

      巻: MW2012-112 ページ: 175-180

  • [学会発表] 光マッピング画像に及ぼす頭部構造の影響および拡散光トモグラフィーについて2012

    • 著者名/発表者名
      山田幸生
    • 学会等名
      第15回日本光脳機能イメージング研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-07-28
  • [学会発表] 拡散光トモグラフィーおよび蛍光トモグラフィーによる生理機能の断層画像化技術2012

    • 著者名/発表者名
      山田幸生
    • 学会等名
      第14回日本ヒト脳機能マッピング学会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2012-07-06
  • [図書] NIRS-基礎と臨床-,(分担:第I章 A-5, 「拡散光トモグラフィー」)2012

    • 著者名/発表者名
      山田幸生
    • 総ページ数
      277
    • 出版者
      新興医学出版社
  • [図書] NIRS-基礎と臨床-,(分担:第I章 D-8, 「NIRSの標準化」)2012

    • 著者名/発表者名
      谷川ゆかり
    • 総ページ数
      277
    • 出版者
      新興医学出版社
  • [図書] シミュレーション辞典,(分担:「生体組織の光学特性」)2012

    • 著者名/発表者名
      谷川ゆかり
    • 総ページ数
      415
    • 出版者
      コロナ社

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公開日: 2014-07-24  

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