位置特定を容易にする早期乳がんマイクロ波イメージングの試み

早期乳腺癌微波成像试验以促进定位

• 批准号: 15650091
• 负责人: 宮川 道夫
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Niigata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15650091/
• 关键词: マイクロ波; チャープパルス; レーダ; イメージング; 早期乳がん; 画像診断; 皮膚; 散乱; マイクロ波イメージング; 早期乳ガン; レーダ計測; CT計測; 統合イメージング; 早期がん; マイクロ波CT; 2方向イメージング; FDTD法; シミュレーション; 空間分解能

本研究では,腫瘍組織の電気特性が早期から正常組織のそれとは異なる事実を利用してマイクロ波帯の電磁波を胸部前方より照射,反射波を計測して到達時間の差を周波数空間で区別し,表面反射を除いて乳房内部の早期腫瘍をレーダ画像として捉える手法を開発する.この表面反射除去には既に断層撮像法として開発したチャープレーダ方式マイクロ波CT技術を活用,チャープパルスを利用したCTと当該レーダ・イメージング技術を統合することにより,診断の困難な早期腫瘍を画像として効果的に捉える診断技術開発を目標としてきた.昨年度までの研究では,二次元乳房モデルの数値解析により腫瘍のある場合とない場合の反射波を捉え,表面からの反射波を除去した同一観測地点における信号段階で両者に差のあることを確認した.乳房内からの微弱な反射波成分をすべて積分した値を任意の計測点における反射信号強度とするレーダ信号処理方式を今年度は三次元乳房モデルに適用することによって,内部の早期腫瘍を画像として捕らえる可能性について検討した.結果として,三次元モデルに拡張しても直径20ミリ程度の早期腫瘍が乳房の比較的内側にある場合には腫瘍からの反射信号強度が明確に描出されることを信号強度の乳房対称性を仮定した画像処理により示し,第35回のヨーロッパマイクロ波会議で発表した.同時に,乳房特有の曲面をなす皮膚からの反射の影響が乳房外周付近においてレーダ画像に比較的振幅の大きな周期性偽像を生じさせ,腫瘍による反射強度変化をマスクする傾向にあることも判明した.この影響を排除するためには乳房の三次元構造パラメータを事前知識として活用し,各計測点がどのような乳房位置に対応しているかという計測位置情報を利用して,観測信号の中では最大振幅となる皮膚表面からの反射波の影響を排除する必要がある.このアルゴリズムについては引き続き検討中である.

This study で は, swollen sores organization の electric 気 features が early か ら normal tissue の そ れ と は different な る things be を using し て マ イ ク ロ wave 帯 の を electromagnetic wave front chest よ り illuminate, reflected wave を measuring し て arrival time poor の で difference し を cycle for space, surface reflection を except い て internal の early breast swollen sores を レ ー ダ portrait と し て catch え る gimmick を open 発 す る . こ の surface reflection to remove に は に both fault as a method of と し て open 発 し た チ ャ ー プ レ ー ダ way マ イ ク ロ を wave CT technology transfer, チ ャ ー プ パ ル ス を using し た CT と when the レ ー ダ · イ メ ー ジ ン を グ technology integration す る こ と に よ り, early diagnosis difficult の な swollen sores を portrait と し て unseen fruit に catch え る diagnosis technology open 発 と を target Youdaoplaceholder0 て た. Yesterday's annual ま で の research で は, secondary yuan breast モ デ ル の the numerical analytical に よ り swollen sores の あ る occasions と な い occasions の reflection wave を catch え, surface か ら の reflection wave を remove し た same 観 measuring location に お け る signal Duan Jie で struck the poor に の あ る こ と を confirm し た. Breast か ら の な weak reflection wave component を す べ て integral し た numerical を arbitrary の meter measuring point に お け る reflection signal strength と す る レ ー ダ signal 処 manage way を our は "three yuan breast モ デ ル に applicable す る こ と に よ っ て, internal の early swollen sores を portrait と し て catching ら え る possibility に つ い て beg し 検 た. Results と し て, three dimensional モ デ ル に company, zhang し て も diameter 20 ミ リ degree の early swollen sores が の is the inside of the breast に あ る occasions に は swollen sores か ら の reflection signal strength が clear に trace さ れ る こ と を signal strength の breast said sex seaborne を 仮 set し た portrait 処 Richard に よ り し, 35 back の ヨ ー ロ ッ パ マ イ ク ロ wave meeting で 発 table し た. に at the same time, the breast の unique surface を な す skin か ら の reflection の outside influence が breast pay nearly に お い て レ ー ダ portrait に comparison of large amplitude の き な periodic artifacts を raw じ さ せ, swollen sores に よ る reflection intensity variations change を マ ス ク す る tendency に あ る こ と も.at し た. こ の influence を exclude す る た め に は breast の three yuan structure パ ラ メ ー タ を beforehand Knowledge と し し て, each meter measuring point が ど の よ う な breast position に 応 seaborne し て い る か と い う measuring location intelligence を using し て, 観 measuring signal の で は maximum amplitude と な る skin surface か ら の の influence of reflection wave を exclude す る necessary が あ る. こ の ア ル ゴ リ ズ ム に つ い て は lead き 続 き 検 beg in で あ る.

项目成果

新しいWheeler効率の評価式

新惠勒效率评估公式

• 发表时间: 2005
• 期刊: 電子情報通信学会論文誌B J88-B・7
• 作者: M.Miyakawa;石井 望
• 通讯作者: 石井 望

Visualization of the breast tumor by the integrated use of CP-MCT and Chirp Pulse Microwave Breast Radar

综合使用 CP-MCT 和 Chirp 脉冲微波乳腺雷达实现乳腺肿瘤可视化

• 发表时间: 2005
• 期刊: 35^<th> European Microwave Conference Proc. CD-ROM
• 作者: M.Miyakawa

石田倫生, 酒井智之, 宮川道夫, 保科紳一郎: "CP-MCTによる早期乳癌の撮像-数値計算による診断可能性"電子情報通信学会大会論文誌. D-II(印刷中). (2004)

Michio Ishida、Tomoyuki Sakai、Michio Miyakawa、Shinichiro Hoshina：“用 CP-MCT 成像早期乳腺癌 - 通过数值计算诊断的可能性”IEICE 会议杂志（2004 年）。

A simple analysis on the dips of radiation efficiency in the improved Wheeler method

改进惠勒法辐射效率下降的简单分析

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.Intern.Symposium on Antenna and Propagation 2005 CD-ROM
• 作者: M.Miyakawa;石井 望;N.Ishii
• 通讯作者: N.Ishii

Imaging capability of an early stage breast tumor by CP-MCT

早期乳腺肿瘤的 CP-MCT 成像能力

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proc.of 26th IEEE Annual Int.Conference of the IEEE EMBS, San Francisco
• 作者: M.Miyakawa;石井 望;N.Ishii;M.Miyakawa
• 通讯作者: M.Miyakawa