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2015 年度 実績報告書

超音波組織変化モデルを用いた慢性肝疾患の非侵襲的線維化 診断手法の実用化

研究課題

研究課題/領域番号 25282153
研究機関東京工業大学

研究代表者

蜂屋 弘之  東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (90156349)

研究分担者 平田 慎之介  東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (80550970)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード医用超音波 / 定量診断 / 組織鑑別診断 / びまん性肝疾患 / 振幅確率密度分布 / レイリー分布 / 肝炎
研究実績の概要

年間数万人が死亡する肝疾患は我が国の医療分野における重要な対象である。本研究の目的は,線維化を伴うびまん性肝疾患を対象に,超音波診断装置によって得られるエコー信号を用いて定量的な解析手法を開発し,臨床的に十分なロバスト性を持つ慢性肝疾患の非侵襲的線維化診断が可能な実用システムを構築することである。そのため,1.病変組織の組織構造変化と超音波エコー信号のモデル化,2.組織変化モデルを用いた臨床超音波画像の理解,3.超音波組織変化モデルに基づく慢性肝疾患の線維化定量診断手法の検討,を行ってきた。
平成27年度は,前年度までに開発したマルチレイリーモデルによる肝病変の定量化手法を用いて,臨床的な実用システムを構成し,有用性について検討した。
マルチレイリーモデルによる定量診断手法は,肝炎や肝硬変などのような線維化が肝臓全体に進行するびまん性肝疾患において,臨床データの超音波反射信号が,「正常組織+線維組織+低エコー組織」に対応する複数のレイリー分布を組み合わせにより表現でき,このモデルを用いれば,臨床超音波画像を,同じ分解能をもつ線維確率画像に変換できることに基づいている。
実用システムの実現には,臨床的に得た超音波画像から,安定に定量診断ができる肝臓部分を抽出する必要がある。肝臓以外の腹壁や音響陰影の部分は,肝臓部分と異なり,エコー信号の振幅分布がマルチレイリーモデルで表現できないことを利用し,マルチレイリー分布による近似精度を画像の各部分で計算し,近似精度の低い部分を除外することで,肝臓部分を安定に抽出する方法を確立した。これまでに開発した線維確率画像の変換処理に,この抽出処理を加えた実用システムを構成し,びまん性肝疾患の多くの臨床画像を用いた検討を行ったところ,本システムで,安定な病変定量化が行えることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Stability evaluation of parameters estimation of multi-Rayleigh2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei MORI, Minori Ohashi, Shinnosuke HIRATA, and Hiroyuki HACHIYA
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 ページ: 掲載確定

    • DOI

      10.7567/JJAP.55

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Quantitative analysis of ultrasonic images of fibrotic liver using co-occurrence matrix based on multi-Rayleigh model2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Isono, Shinnosuke Hirata, Hiroyuki Hachiya
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 ページ: 07HF15-1-5

    • DOI

      10.7567/JJAP.54.07HF15

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Probability image of tissue characteristics for liver fibrosis using multi-Rayleigh model with removal of nonspeckle signals2015

    • 著者名/発表者名
      Shohei MORI, Shinnosuke HIRATA, Tadashi YAMAGUCHI, Hiroyuki HACHIYA
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 ページ: 07HF20-1-8

    • DOI

      10.7567/JJAP.54.07HF20

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Estimation of scatterer size and acoustic concentration in sound field produced by linear phased array transducer2015

    • 著者名/発表者名
      akuma Oguri, Kazuki Tamura, Kenji Yoshida, Jonathan Mamou, Hideyuki Hasegawa, Hitoshi Maruyama, Hiroyuki Hachiya, Tadashi Yamaguchi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 ページ: 07HF14-1-5

    • DOI

      10.7567/JJAP.54.07HF14

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Non-speckle Echo Signals on Tissue Characteristics for Liver Fibrosis using Probability Density Function of Ultrasonic B-mode image2015

    • 著者名/発表者名
      Shohei Mori, Shinnosuke Hirata, Tadashi Yamaguchi, Hiroyuki Hachiya
    • 雑誌名

      Physics Procedia

      巻: 70 ページ: 1173-1176

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2015.08.252

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 肝病変定量診断手法における架橋性線維化を考慮した 組織構造変化モデルの検討.2016

    • 著者名/発表者名
      中村 健太郎, 平田 慎之介, 蜂屋 弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 2016年春季研究発表会
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学(神奈川)
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11
  • [学会発表] びまん性肝疾患の組織性状超音波画像のための種々の定量処理手法の比較2016

    • 著者名/発表者名
      森翔平, 平田慎之介, 山口匡, 蜂屋 弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 2016年春季研究発表会
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学(神奈川)
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11
  • [学会発表] マルチレイリーモデルに基づく肝線維確率画像化手法の実験的検討2016

    • 著者名/発表者名
      大橋 穣, 平田 慎之介, 蜂屋 弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 2016年春季研究発表会
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学(神奈川)
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11
  • [学会発表] 同時生起行列の揺らぎ情報を用いた肝組織構造情報の抽出の試み2016

    • 著者名/発表者名
      磯野 洋, 平田 慎之介, 蜂屋 弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 2016年春季研究発表会
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学(神奈川)
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11
  • [学会発表] マルチレイリーモデルに基づくExtended-CFAR処理によるびまん性肝疾患の線維抽出手法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      森 翔平, 平田 慎之介, 山口匡, 蜂屋 弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 2016年春季研究発表会
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学(神奈川)
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11
  • [学会発表] 種々のファントムを用いた横波伝搬速度計測の精度の検討2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川 博人, 平田 慎之介, 蜂屋 弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 2016年春季研究発表会
    • 発表場所
      桐蔭横浜大学(神奈川)
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-11
  • [学会発表] Evaluation of fibrotic probability image by multi-Rayleigh model for ultrasound image of liver using automatic region of interest selection2015

    • 著者名/発表者名
      Shohei Mori , Shinnosuke Hirata , Hiroyuki Hachiya , Tadashi Yamaguchi
    • 学会等名
      2015 IEEE International Ultrasonics Symposium
    • 発表場所
      Taipei
    • 年月日
      2015-11-21 – 2015-11-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Minori Ohashi, Shinnosuke Hirata, Hiroyuki Hachiya2015

    • 著者名/発表者名
      Experimental analysis of estimation method of scatterer parameters in multi-Rayleigh model using contrast phantom
    • 学会等名
      The 36th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2015-11-05 – 2015-11-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative Evaluation of Acoustic Concentration of NASH Rat Liver Using Statistical Analysis Models for Echo Amplitude Envelope2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Tamura, Kenji Yoshida, Jonathan Mamou, Hitoshi Maruyama, Hiroyuki Hachiya, Tadashi Yamaguch
    • 学会等名
      The 36th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2015-11-05 – 2015-11-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of relation between liver fibrosis structure and fluctuation in co-occurrence matr ix of ultrasonic images of fibrotic liver using multi-Rayleigh model2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Isono, Shinnosuke Hirata, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      The 36th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2015-11-05 – 2015-11-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Stability evaluation of estimation method of multi-Rayleigh model using simulated ultrasound B-mode image for liver fibrosis2015

    • 著者名/発表者名
      Shohei Mori, Shinnosuke Hirata, Tadashi Yamaguchi, Hiroyuki Hachiya
    • 学会等名
      The 36th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2015-11-05 – 2015-11-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of statistical analysis models for envelope amplitude of liver based on histology2015

    • 著者名/発表者名
      Mikito Ito, Kenji Yoshida, Mori Shohei, Hiroyuki Hachiya, Tadashi Yamaguch
    • 学会等名
      The 36th Symposium on Ultrasonic Electronics
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 年月日
      2015-11-05 – 2015-11-07
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチレイリーモデルの成分数と肝線維化パラメータ推定精度の関係2015

    • 著者名/発表者名
      森 翔平, 平田 慎之介, 山口 匡, 蜂屋 弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 2015年秋季研究発表会
    • 発表場所
      会津大学(福島)
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [学会発表] 肝組織構造モデルを用いた超音波画像の同時生起行列の揺らぎ解析2015

    • 著者名/発表者名
      磯野 洋, 平田 慎之介, 蜂屋 弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 2015年秋季研究発表会
    • 発表場所
      会津大学(福島)
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [学会発表] 散乱体密度が異なる複数の領域からなるファントムを用いた3成分マルチレイリーモデルの精度検討2015

    • 著者名/発表者名
      大橋 穣, 平田 慎之介, 蜂屋 弘之
    • 学会等名
      日本音響学会 2015年秋季研究発表会
    • 発表場所
      会津大学(福島)
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-18
  • [学会発表] 臨床画像に含まれる非スペックル成分を考慮した肝線維化定量手法の推定精度の検討2015

    • 著者名/発表者名
      森翔平 , 平田慎之介 , 山口匡 , 蜂屋弘之
    • 学会等名
      電子情報通信学会・日本音響学会 超音波研究会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2015-06-19
  • [学会発表] マルチレイリーモデルを用いた肝炎線維化指標の推定精度の実験的検討2015

    • 著者名/発表者名
      大橋穣 , 平田慎之介 , 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本超音波医学会学術集会 第88回学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-05-22 – 2015-05-24
  • [学会発表] 非スペックル成分を含む肝病変組織における線維組織画像化手法の評価2015

    • 著者名/発表者名
      森翔平 , 平田慎之介 , 山口匡 , 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本超音波医学会学術集会 第88回学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-05-22 – 2015-05-24
  • [学会発表] エコー信号振幅分布モデルを組み合わせたテクスチャ解析による肝組織性状定量化の試み2015

    • 著者名/発表者名
      磯野洋 , 平田慎之介 , 蜂屋弘之
    • 学会等名
      日本超音波医学会学術集会 第88回学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-05-22 – 2015-05-24

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公開日: 2017-01-06  

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