三次元超音波エラストマイクロスコープの開発

三维超声弹力镜的研制

• 批准号: 17650147
• 负责人: 椎名 毅
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17650147/
• 关键词: 超音波計測; がん診断; 組織性状診断; 三次元計測; 顕微鏡; 組織粘弾性; ナノメディスン

組織の質的な変化を捉える組織性状診断は、組織形態の病変が顕在化する前の早期診断や良悪性の鑑別診断を可能とするものとして重要視されている。その中でも、組織の硬さは、癌、肝硬変、動脈硬化症などの病態を敏感に反映することから、近年、腫瘍の検出精度の向上や進行度の診断などを目的として、超音波により組織弾性を画像化する組織弾性イメージングが実用化された。一方、疾病の進行度の把握や、良悪性鑑別等のためには、組織の粘弾性の変化の病理学的な意味付けが重要となるが、そのような疾病との対応を定量的に把握できるデータは皆無に近い。本研究では、我々がこれまでの研究で開発したin vivoでの体内臓器の歪み分布やヤング率を得る手法や、ヒステリシス特性に基づき粘弾性に関するパラメータの抽出する手法を用いて、自動的に組織切片の圧迫・弛緩を行う装置と、専用の高周波超音波トランスデューサを用いたシステム、さらにデータ解析のアルゴリズムの開発を通じて、三次元超音波エラストマイクロスコープの開発を行う。本年度は、前年度までの基礎実験システムによる検討結果をもとに、有限要素法等を用いて実験システムを忠実に再現したシミュレーターを構築した。これにより、ビーム形状や超音波パルス形状、弾性像の空間分解能を向上させるためのフィルタ等のパラメータの最適値について検討した。次に、上記の結果を反映したシステムの改良を行い、ファントムにより空間分解能、粘弾性パラメータの精度などについて評価した。また、組織切片を用いて、組織の粘弾性における温度依存性、繰り返し計測による履歴性などについて詳細に検討し、併せて、既設の機械的な圧縮試験装置を用いて得られるマクロな特性値との比較検討を行った。最後に、これらの検討結果と実用化に向けての課題を整理し本研究の取り纏めを行った。

The diagnosis of tissue characteristics, the early diagnosis of tissue morphology, and the possibility of differential diagnosis of tissue quality are important. In recent years, the accuracy of tumor detection and the progress of diagnosis have been improved, and the tissue properties of ultrasound have been studied. The significance of pathological changes in the viscosity of tissues is important for the determination of the degree of disease progression and the identification of good quality. This study is aimed at exploring the development of methods for obtaining the distribution and extraction rates of organs in vivo, their characteristics, basic viscosity, and the use of automatic tissue sectioning devices for pressure relaxation and high-frequency ultrasound. Three-dimensional ultrasonic wave This year, the basic system of the previous year was discussed and the finite element method was used. The optimal value of the spatial resolution of the ultrasonic wave, shape and image is discussed in this paper. The results of this paper reflect the improvement of space structure, space decomposition energy, viscosity and accuracy. The temperature dependence of tissue viscosity, temperature dependence of tissue viscosity, temperature dependence, temperature dependence of tissue viscosity, temperature dependence of tissue viscosity, Finally, the results of this study were analyzed and applied to the study.

项目成果

Intravascular Shear Stress Imaging Based on Ultrasonic Velocity Vector Measurement

基于超声速度矢量测量的血管内剪应力成像

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.of 2005 IEEE Ultrasonics Symposium
• 作者: Jiro Nagao;Daiki Ito;Takayuki Kitasaka et al.;T. Shiina;椎名 毅;S. Bu;Ako Itoh;Naotaka Nitta;Makoto Yamakawa;Naotaka Nitta;Takeshi Matsumura;Tsuyoshi Shiina;Takeshi Matsumura;椎名 毅;Makoto Yamakawa;Naotaka Nitta
• 通讯作者: Naotaka Nitta

3D Myocardial Strain Imaging: Improvement of Accuracy and Contrast by Dynamic Grid Interpolation

3D 心肌应变成像：通过动态网格插值提高准确性和对比度

• 发表时间: 2007
• 作者: Jiro Nagao;Daiki Ito;Takayuki Kitasaka et al.;T. Shiina;椎名 毅;S. Bu;Ako Itoh;Naotaka Nitta;Makoto Yamakawa;Naotaka Nitta;Takeshi Matsumura;Tsuyoshi Shiina;Takeshi Matsumura;椎名 毅;Makoto Yamakawa;Naotaka Nitta;Makoto Yamakawa;椎名 毅;T. Shiina;S. Bu
• 通讯作者: S. Bu

Microscopic Measurement of Three-Dimensional Distribution of Tissue Viscoelasticity

组织粘弹性三维分布的显微测量

• 发表时间: 2007
• 作者: Jiro Nagao;Daiki Ito;Takayuki Kitasaka et al.;T. Shiina;椎名 毅;S. Bu;Ako Itoh;Naotaka Nitta;Makoto Yamakawa;Naotaka Nitta;Takeshi Matsumura;Tsuyoshi Shiina;Takeshi Matsumura;椎名 毅;Makoto Yamakawa;Naotaka Nitta;Makoto Yamakawa;椎名 毅;T. Shiina
• 通讯作者: T. Shiina

実践 乳房超音波診断-基本操作, 読影, 最新テクニック-「エラストグラフィ:原理」

实用乳腺超声诊断 - 基本操作、解释、最新技术 - “弹性成像：原理”

• 发表时间: 2007
• 作者: Jiro Nagao;Daiki Ito;Takayuki Kitasaka et al.;T. Shiina;椎名 毅;S. Bu;Ako Itoh;Naotaka Nitta;Makoto Yamakawa;Naotaka Nitta;Takeshi Matsumura;Tsuyoshi Shiina;Takeshi Matsumura;椎名 毅;Makoto Yamakawa;Naotaka Nitta;Makoto Yamakawa;椎名 毅;T. Shiina;S. Bu;T. Matsumura;N. Nitta;T. Shiina;T. Shiina;椎名 毅
• 通讯作者: 椎名 毅

Basic Investigation on Three-Dimensional Ultrasound Tissue Viscoelasticity Microscope

三维超声组织粘弹性显微镜基础研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics 46
• 作者: Jiro Nagao;Daiki Ito;Takayuki Kitasaka et al.;T. Shiina
• 通讯作者: T. Shiina