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2013 年度 実績報告書

医用電磁波放射システム研究のための病理組織を含む超広帯域3次元人体等価ファントム

研究課題

研究課題/領域番号 23602013
研究機関立命館大学

研究代表者

前田 忠彦  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (40351324)

キーワード誘電率 / 導電率 / 人体等価ファントム / エキスパートシステム / 適応重回帰分析 / 電気定数 / 層状化ファントム / 三次元ファントム
研究概要

3次元層状化ファントム: 平成24年度までに開発した病理ファントムおよび3次元病理組織ファントムを用いて医用レーダアンテナと組み合わせたイメージング評価を推進するため,多層化人体頭部ファントムの基礎検討として,主要組織である皮膚,眼球,脂肪,筋肉,骨,大脳の6 組織で構成された3次元層状化ファントムを試作した.既に提案されている骨ファントムは,組成に含まれるポリエチレンパウダーの影響のため加工性と刺入性に課題があるため,ポリエチレンパウダーを除いた組成で新たに形状模擬可能な骨ファントムの開発を行った.主剤をグリセリンとし,添加する水と寒天量を調整することで電気定数と硬度の調整を行い,形状模擬加工性と刺入性に優れた骨ファントムの開発を行った.電気定数の合わせ込みが今後の課題である.
電気定数の周波数特性を模擬するためのファントム組成設計システム:ファントムの構成要素となる試薬数として,組成の主剤となり電気特性の異なる1) 水,2) シリコーンエマルジョン,3) グリセリンの3 種類と,これに加えて比誘電率を低下し,導電率を上昇させ電気特性の最終調整に利用される4) 塩化ナトリウムの4 種を選定した. 試薬各成分の分量変化に対する電気特性の変化が局所的には直線的な特性を持つとして,目標電気特性により選択的に重回帰分析に使用する複数のサンプルを選択するアルゴリズムを開発した.具体的には,組成データリスト全体の中から目標電気定数に近い値を持つ複数のサンプルを選択する適応的重回帰分析を用いる。その後ファントム作製と測定を行い,さらにその結果を処理し組成データリストへの登録を行うことで組成データリストの更新が行われる.この一連のプロセスの繰り返しにより自動生成の組成決定精度の向上が図れるエキスパートシステムのプロトタイプを試作した.

  • 研究成果

    (11件)

すべて その他

すべて 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 広帯域アンテナを用いた簡易頭部ファントム内電界強度分布の検討

    • 著者名/発表者名
      豊田雄介 高木 学 前田忠彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福岡工業大学 福岡県
  • [学会発表] 600 MHz-20 GHz帯域用広帯域人体等価2/3筋肉ファントム

    • 著者名/発表者名
      高奥祐弥 戸田純一 中島見介 前田忠彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福岡工業大学 福岡県
  • [学会発表] 柔軟性を持つ 5 GHz - 20 GHz 帯域用人体等価脂肪ファントムの開発

    • 著者名/発表者名
      中島見介 前田忠彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福岡工業大学 福岡県
  • [学会発表] 人体腕部にエアギャップを介して設置したスルーホール八木・宇田アンテナの放射特性解析

    • 著者名/発表者名
      吉田 紘 小森史哲 前田忠彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福岡工業大学 福岡県
  • [学会発表] CSRR-BPFを利用した静脈認証用生体検知デバイスの小型化に関する検討

    • 著者名/発表者名
      青木洸一  井口 悟 前田忠彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 発表場所
      福岡工業大学 福岡県
  • [学会発表] 円弧状に屈曲を持つ誘電体基板内に形成されたスルーホール型八木・宇田アンテナの放射特性の検討

    • 著者名/発表者名
      安達健太  前田忠彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      新潟大学 新潟県
  • [学会発表] CSRR-BPFを用いた相対テンプレートによる指紋認証用生体検知手法

    • 著者名/発表者名
      青木洸一  前田忠彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      新潟大学 新潟県
  • [学会発表] 人体頭部多層型ファントムに関する検討

    • 著者名/発表者名
      中島見介  前田忠彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 総合大会
    • 発表場所
      新潟大学 新潟県
  • [学会発表] 6GHz帯と10GHz帯CSRR-BPFを用いた相対テンプレート判定法による生体検知手法の提案

    • 著者名/発表者名
      青木洸一 中島見介  前田忠彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 アンテナ伝搬研究会
    • 発表場所
      立命館大学 京都府
  • [学会発表] 半固体多層化人体頭部ファントムを用いた電界分布測定

    • 著者名/発表者名
      豊田雄介 中島見介  前田忠彦
    • 学会等名
      電子情報通信学会 アンテナ伝搬研究会
    • 発表場所
      立命館大学 京都府
  • [学会発表] ワイヤレスシステム用人体装着型アンテナ ~ 眼鏡型アンテナとファントム組成設計エキスパートシステム ~

    • 著者名/発表者名
      前田忠彦 吉田 紘 寺内一真 佐藤勇人 小森史哲
    • 学会等名
      電子情報通信学会 アンテナ伝搬研究会
    • 発表場所
      立命館大学 京都府
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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