| 研究課題/領域番号 |
25282149
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
梅村 晋一郎 東北大学, 医工学研究科, 教授 (20402787)
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| 研究分担者 |
吉澤 晋 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30455802)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 超音波治療 / 集束超音波 / 超音波エコー / 超音波イメージング / 加熱凝固 / 後方散乱 / 熱変性 |
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| 研究概要 |
集束超音波治療に代表される非観血的治療においては、術者が治療目的組織を肉眼視できないので、治療目標を照準し、治療過程を監視するイメージングが不可欠である。現在、臨床的に集束超音波治療に組み合わされているのは、超音波イメージングとＭＲＩであるが、それぞれ問題を有しており、本質的には優れた強力集束超音波(HIFU)治療の迅速な臨床的普及を妨げている。ＭＲＩは、非観血的に温度をマッピングできるという特長をもつが、装置が著しく大きく高価である。一方、超音波イメージングは、音速分布の影響を自動的に補正し、比較的安価に実時間イメージングができるという特長をもつが、温度マッピングが原理的に困難である。そこで視点を変え、治療目的組織の熱凝固自体に着目し、その実時間マッピングを実現することが、本研究の目的である。そのためには次のような課題を克服すべきである。
(1)マイクロ気泡が生じない条件でも熱凝固により超音波散乱が変化することが判明したが、その変化は臓器依存ではないのか？ (2)HIFU治療では意図的または偶発的にマイクロ気泡を生ずることがあるが、その場合でも熱凝固の検出は可能か？ (3)動きの検出を前提とした手法なので撮像断層面上の動きに強いことは自明であるが、3次元的な動きの影響は3次元撮像によって除けるか？ (4)HIFU照射中にHIFU信号の影響を抑えながら休みなく超音波エコー信号取得できないか？
25年度は、プログラマブル超音波イメージング装置を導入し、それをプログラムした実時間処理によって、(4)の課題を解決した。具体的には、従来の超音波イメージング手法では100ms程度必要であったHIFU照射休止時間を、1ms程度まで短縮することに成功し、ほぼ休みなくHIFU照射を続けながら、超音波エコー信号取得をすることを可能とした。また、(1)および(2)の課題解決にも着手した。
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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
研究当初に設定した(4)の課題の解決、すなわち、ほぼ休みなくHIFU照射を続けながら、超音波エコー信号取得をすることに成功した。これは、従来の超音波イメージング手法では不可能であったが、これを初年度に可能としたことは、研究の順調な進展を示している。
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| 今後の研究の推進方策 |
初年度に、成功した課題解決のためには、導入したプログラマブル超音波イメージング装置を独自にプログラムして活用する必要があった。このレベルにすでに到達しているので、今後、この装置を活用した更なる研究の進展が期待できる。
(1)および(2)の課題を解決する研究には、すでに着手しているが、次年度は、これらの課題を解決するとともに、(3)の課題を解決する研究に着手する方針である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
外国製の物品を購入したため、為替変動に備え調整代をみて予算執行した結果、数万円の次年度使用額を生じた。
学会参加旅費の一部として使用する。
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