| 研究課題/領域番号 |
25330334
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
山田 晃 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20159213)
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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 | 音波トモグラフィ / 内蔵脂肪検査 / 超音波腹部スキャナー / 腹部断面音速分布映像 / 超音波CT / 超音波画像診断 |
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| 研究実績の概要 |
研究計画継続年度の本年度は、実用要求を満足する検査装置の完成を図ることを目標に、体動補正機能を組み入れたコンピュータ制御自動検査システムの構築に向けた検討を以下に従って進めた。
1.コンピュータ制御自動検査システムの構築： 被験者腹部周囲（0.5m四方の検査対象領域）の任意の送受信点に（回転/並進/密着の3方向位置）に1mm以下の位置決め精度で送受信器（圧電送信器とレーザ振動センサ）を移動させた。アクチュエータ駆動およびセンサ信号検出は、専用マイコンで処理することにより各々が独立に高速並列動作させた。送波器前面に実装したカメラ映像により体表/送波器間の接触状態をモニタすることにより、体表なぞり走査を実現した。これにより送信器の機械移動を最小限に抑えることを可能にすることで機械移動に付随した測定時間を短縮した。さらに、アクチュエータ体表密着移動と音波受信（パルサー･レシーバ制御）とを連動させながら、マスターコンピュータからの指令でシステム全体を統合制御する仕組みの自動検査装置を構築した。
2. 光学測定による体表輪郭追跡（体動補正）: 本方法では検査時間に数分の時間を要するため、その間に体が動いてしまうと正確な画像が再現できなくなる。この問題に対処するために、レーザ距離センサにより体表輪郭をモニタしながら体表上の送受信点の正確な位置を追跡するシステムを構築した。
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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
腹部体表周囲上の超音波伝搬時間測定に基づいた腹部断面弾性組成映像装置の実現を目的として検討を行った。本年度は、人体に適用できる実用装置として実現するために、検査処理の自動化、検査時間の短縮、映像再現性能の向上、を検討課題に据えていた。このうち、処理の自動化については、電子的機械的仕組み、位置決め精度と調整などのハードウェア上の検討は完了しており、おおむね目標性能を達成できた。さらに、体動に伴う接触角や押し込み状態の変化に左右されない、より万全な体表/送受信器間の接触制御の実現と、それに基づいた伝搬時間データ取得の精度向上について検討を行った。具体的には、レーザ距離センサによる体動検出、光学カメラ映像の取込みによる体表輪郭追跡（体動補正）などの方策を講じた。光学計測手段による、データ取得の高速化は必ずしも当初期待していた性能が実現できなかったものの、全体として概ねおおむね目標性能を達成できる見通しを得た。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究では、人体に適用できる実用装置として実現するために、検査処理の自動化、検査時間の短縮、映像再現性能の向上、を本年度までの当面の検討課題に据えている。このうち、処理の自動化については、電子的機械的仕組み、位置決め精度と調整などのハードウェア上の検討は完了しており、おおむね目標性能を達成できた。また、体動に伴う接触角や押し込み状態の変化に左右されない、より万全な体表/送受信器間の接触制御の実現と、それに基づいた伝搬時間データ取得の精度向上についても、おおよそ達成可能が見通しにある。今後、カメラ映像による体表輪郭追跡（体動補正）などの方策についてはさらに検討していく。また、検査時間の短縮に向けた方策を検討していく。これらの検討を終えた後に、最終年度では本検査装置の人体への適用と、提案法の医学的有効性を実証するためのボランティア被験者を対象にした内蔵脂肪検査の臨床評価試験を行っていく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
レーザ関連の高価な物品を予定していたが、カメラ映像取得などのより安価に実現できる手段で代替した。また、都内開催の学会発表であったため予定の出張旅費を余すことになった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
計画最終年度の今年度は、人体を対象にした総合試験を行うに当って、装置全体の改良を進める予定であり、当面は補充物品としてレーザ距離計の購入経費に当てる予定である。
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