乳がん早期発見を目的とした電気・超音波一体型可視化システムの開発

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25420410
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: 木本 晃 佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80295021)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 超音波 / 電気インピーダンス / 画像融合 / 乳がん

Research Abstract

申請者らは、乳がん早期発見を目的とした電気・超音波一体型可視化システムの確立を目指している。本診断システムの特徴は、電気インピーダンスと超音波画像の2 種類の画像が同一部位で同時に得られること、2 種類の画像の融合により診断能力の向上が図られること及び比較的簡便な診断システムであることの3 点である。
本年度は、これまでの研究成果をもとに、上記可視化システムの確立を目指し、臨床診断に向けた電気・超音波一体型システム(1 号機)を製作した。１号機は、超音波診断装置が、すでにマンモグラフィと同様に乳がん診断を始めとする様々な医療診断に広く利用されていることから超音波診断装置のプローブをベースにし、その表面に電気インピーダンス画像を得るためのセンサを張り付けることで一体型システムとした。超音波診断装置は、簡便さと、価格を考慮し、本田電子株式会社の超音波診断装置(HS-2100)及びプローブ(HLS-575M)を購入した。電気インピーダンス画像を得るために、超音波プローブの表面に、16電極を有するリニアアレイ状電極薄膜を貼り付けた。16電極の様々な組み合わせでデータを得るためにスイッチングシステム及び定電流回路（100 kHz, 1 mA）を製作した。また、スイッチング回路を制御するためにI/Oボードに接続した。また、測定データを得るためにA/D変換ボードに接続した。本システムにより16電極の一対の電極に定電流（100 kHz, 1 mA）を流し、残りの電極に生じる電圧を測定することが可能である。超音波及び電気インピーダンスの得られたデータはパソコンに取り込むことで画像融合を図るようにした。
今後は、モデル実験により、超音波及び電気インピーダンスイメージングを行うとともに研究成果を国及び国際学会で発表する。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度の計画の電気・超音波一体型システム(1号機)を製作し、基礎的なモデル実験により、画像を得ることで、システムの動作を確認し、研究成果を国内及び国際学会で発表することであった。基礎的なモデル実験により画像を得るところまでには至っていないが、電気・超音波一体型システム(1号機)が概ね製作できた。よって計画に対しておおむね順調に進展していると思う。

Strategy for Future Research Activity

本年度の前半は、前年度の課題を継続実施する。具体的には、基礎的なモデル実験により、電気及び超音波画像を得るとともに融合を図る。
本年度の後半は本システムの性能(空間分解能，画像融合)を評価するために、これまでに他の研究で行われている乳がんモデルでの実験を行う。具体的には、寒天をベースにした食品材料でモデルを作成し、その中に腫瘍モデルを挿入し、検出能力を評価する。また、申請者自らの上腕などで実験を行い、システムの性能を評価する。研究成果を国内及び国際学会で発表する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

前年度国際会議での発表に至らなかった。
今年度の成果発表の旅費に使用する。