超音波治療の非侵襲治療領域検出のための超音波・光学・病理トリプル計測技術

超声/光学/病理三重测量技术，用于超声治疗中无创治疗区域检测

• 批准号: 22K12857
• 负责人: 高木 亮
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12857/
• 关键词: 超音波治療技術; 病理組織解析技術; 臓器音響解析技術; 光学計測技術; 超音波診断技術; 強力集束超音波治療; 超音波計測; 病理解析; 音響インピーダンス; 音速測定

本研究の目的は、非侵襲にがん等を治療できる強力集束超音波（High Intensity Focused Ultrasound：HIFU）治療(以下、HIFU治療という。)の前後の臓器間の病理的・音響的変化と診断用超音波信号変化の関係を明らかにして，臓器の種類によらず、HIFU治療中のたんぱく凝固（組織壊死）領域のみを診断用超音波信号で、高精度・高感度に検出する技術を確立することである。本研究の目的を達成するにあたり、2022年度は、研究分担者を中心に病理画像や超音波顕微鏡画像等の組織解析によって、たんぱく凝固領域の組織構造変化の臓器間の違いを明らかにする病理解析系の構築を行った。具体的には、豚の肝臓、筋肉等の組織病変を病理的・音響的に解析できる実験系を構築した。病理解析においては、ホルマリン固定から病理組織切片を作成し、病理観察できる実験系を構築した。音響解析においては、超音波顕微鏡を用いて各臓器間の音響特性（音速や音響インピーダンス等）を計測することができるようになった。同時に光学・病理解析を同時に行うためのHIFU照射・超音波計測の実験系を構築した。超音波・光学解析も同時に行う必要があることから、HIFU治療装置の小型化や光学カメラの設定、アングル等を調整し、本研究に特化した実験系を構築することができた。2022年度の成果により、本研究の目的である、HIFU治療における「超音波・光学・病理トリプル計測技術の確立」に向けたシステムの土台を構築することができた。

The purpose of this study is を, non-invasive にがん and other を treatments で る る high-intensity Focused Ultrasound (HIFU) treatment (hereinafter, HIFU treatment と う う.) Between before and after の の viscera の variations of pathology, audio と diagnosis with ultrasound signal variations の masato を and Ming ら か に し て, types of viscera の に よ ら ず, HIFU treatment の た ん ぱ く solidification (organization 壊 die) field の み を で diagnosis with ultrasound signal, high precision, Gao Gan degrees に 検 out す る technology を establish す る こ と で あ る. を の purpose this study reached す る に あ た り, 2022 annual は, research sharers を center に pathological picture や ultrasound 顕 の organization analytical techniques, such as micro mirror portrait に よ っ て, た ん ぱ く の organization structure - solidification fields between の viscera の violations い を Ming ら か に す る pathological parsing is の line build を っ た. The specific に に, the を pathological changes of the liver, tendons and other tissues of the pig, the に analysis of the sound, the で る る experimental system を constructs the た. Pathological parsing に お い て は, ホ ル マ リ ン fixed か ら pathological biopsy pathological 観 を し, consummate examine で き る be 験 department を build し た. Sound analytical に お い て は, ultrasound 顕 micro mirror を い て の acoustics characteristics between each viscera (sonic や sound イ ン ピ ー ダ ン ス etc) を measuring す る こ と が で き る よ う に な っ た. At the same time, に optical and pathological analysis を were conducted simultaneously at に, うため <s:1> HIFU irradiation and ultrasound measurement were carried out, and the experimental department を was constructed with <s:1> た. Ultrasound, optical resolution も line at the same time に う necessary が あ る こ と か ら の, HIFU treatment device miniaturization や optical カ メ ラ の setting, ア ン グ ル を し adjustment, this study に specialized し た be 験 department を build す る こ と が で き た. 2022 annual の results に よ り purpose, this study の で あ る, HIFU treatment に お け る "ultrasound, optics, pathological ト リ プ ル の measuring technology to establish" に to け た シ ス テ ム の TuTai を build す る こ と が で き た.

项目成果

Application of the cylindrical-Gaussian form factor for collagen fiber characteristics assessment in myopic eye sclera with high-frequency quantitative ultrasound

应用圆柱高斯形状因子高频定量超声评估近视眼巩膜胶原纤维特性

• 发表时间: 2022
• 作者: Ito Kazuyo;Lye Theresa H.;Dan Yee Shan;Yu Jason D.G.;Silverman Ronald H.;Mamou Jonathan;Hoang Quan V.;Kazuyo Ito;伊藤一陽;Kazuyo Ito
• 通讯作者: Kazuyo Ito

Assessment of the frequency dependence of acoustic properties on material, composition, and scatterer size of the medium

评估声学特性对介质材料、成分和散射体尺寸的频率依赖性

• DOI: 10.1007/s10396-022-01235-1
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Medical Ultrasonics
• 影响因子: 1.8
• 作者: Ino Mai;Yoshida Kenji;Hirata Shinnosuke;Ito Kazuyo;Yamaguchi Tadashi
• 通讯作者: Yamaguchi Tadashi

Real-Time, Clinician-Free Detection of Staphyloma Presence and Apex Location in a Cohort of Highly Myopic Eyes With an Ultrasound-Based Algorithm

利用基于超声波的算法，实时、无需临床医生检测一组高度近视眼中葡萄肿的存在和顶点位置

• 发表时间: 2022
• 作者: Ito Kazuyo;Lye Theresa H.;Dan Yee Shan;Yu Jason D.G.;Silverman Ronald H.;Mamou Jonathan;Hoang Quan V.;Kazuyo Ito;伊藤一陽;Kazuyo Ito;Kazuyo Ito
• 通讯作者: Kazuyo Ito

マイクロメートルスケールの空間分解能を持つ硬さイメージング法の開発

微米级空间分辨率硬度成像方法的发展

• 发表时间: 2022
• 作者: Takuto Yoshimoto;Kazuhiro Taniguchi;Satoshi Kurose;Yutaka Kimura;田村和輝
• 通讯作者: 田村和輝

超音波による病的近視のclinician-freeスクリーニングに向けた組織性状評価（QUS）技術の眼科応用

组织表征 (QUS) 技术在眼科应用，无需临床医生即可利用超声筛查病理性近视

• 发表时间: 2022
• 作者: Ito Kazuyo;Lye Theresa H.;Dan Yee Shan;Yu Jason D.G.;Silverman Ronald H.;Mamou Jonathan;Hoang Quan V.;Kazuyo Ito;伊藤一陽
• 通讯作者: 伊藤一陽