新しい分割電極によるインピーダンスCT開発に関する研究

新型分裂电极阻抗CT研制研究

• 批准号: 16650111
• 负责人: 森本 忠興
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16650111/
• 关键词: インピーダンスCT; Electrical Impedance Tomography(EIT); 分割電極; 生体計測; 空間分解能; インピーダンスアCT

本研究の目的は、非侵襲的に計測された生体の電気インピーダンスから組織内電気特性分布を求め、この分布に基づき組織断層影像を画像化するインピーダンスCT(Electrical Impedance Tomography,EIT)装置の開発である。本EITでは、組織内の電気特性の差を画像化するために、従来の超音波検査、X線CT、MRI等のような密度情報とは異質な医療情報を提供するものである。本装置は、従来の画像化手法で得られなかった画期的な医療診断情報を提供するものと考えられ、腫瘍診断等に大きなインパクトを与えられるものと期待される。我々のEIT開発の特徴は、独創的な分割電極にある。すなわち、体表面に取りつける電流印可電極および電圧測定電極を共に多重に分割し、電極を切り替えること無く、同時に計測するため、電極直下の組織のインピーダンスを高い空間分解能で計測できる。また分割電極周辺にガード電極を配置し、電流電極からの電流の拡散を押さえることができ、電極直下の2次元インピーダンス情報を計測することが可能である。本方式では、測定空間範囲が電極直下の局部組織に限られるが、空間分解能が高く、電極構造により1mm以下の分解能を得ることが可能であり、また測定時間も数10秒程度である。なお測定空間範囲は、電極の構造を変えることで原理的には大きくすることが可能である。また本方式では主として組織を等価な分布電気回路でモデル化し、その電気回路のパラメータを求める問題に帰着させている。このモデリングは生体の組織構造、生理的機能を反映し、組織診断上有益である。これは逆問題の一種となるが、その解法にニュートン法を基盤とした方式を開発し、かなり複雑なモデルでも短時間でパラメータ値を求めることができる。これらの事実は、コンピューターシュミレーションによる理論解析でその測定が可能であることを証明している。新しい分割電極を製作し、2〜数次元等価回路のパラメータ推定、伝導率分布の推定を行っている。すでに組織を等価な分布電気回路でモデル化し、コンピューターシュミレーションよりその電気回路のパラメータを求める問題を帰着させている。その実験から得た測定値の画像化、さらにEITを開発する。現在、ファントム実験中であり、臨床実験を進め、新しい表在性臓器の診断法を開発したい。

The purpose of this study is to non-invasively measure the distribution of electrical characteristics in the tissue of living organisms. To obtain the distribution of め and この based on the tissue tomographic image するインピーダンスCT (Electrical Impedance Tomography, EIT) device. This EIT is used to image differences in electrochemical properties within tissues and conduct ultrasonic examinations. We provide density information and heterogeneous medical information such as X-ray CT and MRI. The imaging method used in this device is based on the medical diagnosis information provided by the artist during the painting period.ものと考えられ, tumor diagnosis, etc.に大きなインクトを and えられるものとLooking forward to される. Our 々のEIT has developed a unique and original な split electrode にある.すなわち、Body surface detection りつけるCurrent printing electrode およびElectrical pressure measurement electrode をCommunity にMultiple にdivision し、Electrode をcut りalteration There is no measurement at the same time, and the organization of the electrode directly under the electrode is high and the space resolution can be measured at the same time.またDivided electrode circumference にガードelectrode を configurationし, current electrode からのcurrent の拡san をpress さえることができ, electrode straight down 2-dimensional インピーダンスinformation をmeasurement することがpossible である. This method is used to measure the spatial range, the local tissue limit directly under the electrode, the spatial resolution energy, and the electrode structure. It is possible to make a decomposition of less than 1 mm and measure the time in about 10 seconds. It is possible to measure the scope of the space and the structure of the electrodes based on the principle of the measurement space. This method is based on the main organization and the optimization of distributed circuits.し、その电気circuitのパラメータをQuestion めるに帰与させている. The tissue structure and physiological function of the body are reflected, and it is useful in tissue diagnosis.これは inverse problemのa kind of となるが, そのsolution にニュートン method をbase plate としたmethod をOpen発し、かなりFU雑なモデルでもShort time でパラメータ値をquest めることができる.これらの事実は、コンピューターシュミレーションによるTheoretical analysis and measurement are possible and proof is possible. The production of new divided electrodes, the estimation of 2 to several dimensional isotropic circuits, and the estimation of conductivity distribution are carried out.すでにorganizationをequivalentなdistributed electric circuit でモデル化し、コンピューターシュミレーションよりその电気circuitのパラメータをQuestionめるを帰与させている.その実験から得たmeasurement valueのImage, さらにEITを开発する. Now, the clinical diagnosis method of clinical diagnosis and treatment, and the new clinical diagnosis method of epithelial disease are now open.

项目成果

局所組織インピーダンスCTのための空間分布推定の理論に関する基礎的研究

局部组织阻抗CT空间分布估计理论基础研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: 生体医工学 44巻1号(印刷中)
• 作者: 安野恵美子;他3名
• 通讯作者: 他3名

A New Non-Invasive Measurement of Multi-layer Tissue Conductivity and Structure Using Divided Electrodes

使用分开电极对多层组织电导率和结构进行新型非侵入性测量

• 发表时间: 2004
• 期刊: IEEE T Biomed Eng 51(2)
• 作者: Zhao X;Kinouchi;Iritani T;Yasuno E;Morimoto T;Takeuchi M
• 通讯作者: Takeuchi M

New Diagnostic Modality according to Non-invasive Measurement of the Electrical Conductivity of Tissues

根据组织电导率的无创测量的新诊断方式

• 发表时间: 2004
• 期刊: J Med Invest 51(3,4)
• 作者: Ohmine Y;Morimoto T;Kinouchi Y;Iritani T;Takeuchi M;Nishitani H
• 通讯作者: Nishitani H

空間分布する局所組織インピーダンスのパラメータ推定に関する理論的検討

空间分布局部组织阻抗参数估计的理论研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: 電気学会論文誌C 126巻3号
• 作者: 安野恵美子;他3名
• 通讯作者: 他3名