教授　金井 浩　Ph.D.

抱負

　平成十三年三月一日よ り、電子工学専攻電子制御工学講座を担当しております。
　国の科学技術 重点四分野の一つにライフサイエンス分野が挙げられております。従来の医用 超音波診断装置・CT・MRIによる臓器の断層像描出では、医師が把握できる程 度の、低速で大振幅の動きが計測・表示されて来ましたが、本研究室では、肉 眼では捉えられない、細かで速い成分も含め、高精度に計測し新しい診断情報 を得るための研究を、本学医学部と在仙の病院とともに行っています。特に心 臓壁振動の新しい高精度計測法によって計測した一拍内での心筋の厚み変化等 の情報を基に、重篤な心臓病の定量的診断を目指しています。
　また一拍 内で血圧変化に伴って発生する動脈壁の僅か十数ミクロンの厚み変化を経皮的 に計測し、動脈硬化症の病変部位での、数百ミクロンごとの局所弾性率を算出 し、弾性率に関する断層像描出による非侵襲的診断法の開発を行っています。 従来の病理検査には組織の摘出が必要不可欠でしたが、この弾性率断層像の描 出によって、経皮的な組織検査（電子染色）のための生体顕微計測を実現し、 臨床の現場に貢献することを目指しています。
　今後とも皆様方のご指導 とご鞭撻をお願い申し上げます。

学歴

昭和52年3月 長野県立松本深志高等学校 卒業
昭和56年3月 東北大学工学部通信工学科 卒業
昭和61年3月 東北大学大学院工学研究科電気及通信工学専攻博士課程後期3年の課程修了
昭和61年3月 工学博士『ディジタル信号処理技術の回転機械系自動診断への応用に関する研究』(東北大学)

職歴

昭和61年4月 東北大学情報処理教育センター 助手に任用
昭和61年4月 東北大学応用情報学研究センター 兼務 (プログラム体系部門)
昭和64年1月 東北大学工学部 助手 (電気工学科電気計測学講座)
平成元年4月 東北大学教養部 非常勤講師 併任
平成2年3月 東北大学工学部 講師 (留学生受け入れに伴う専門教育教官)
平成4年6月 東北大学工学部 助教授 (電気工学科電気計測学講座)
平成9年4月 東北大学大学院工学研究科に配置換(電気・通信工学専攻 電磁工学講座 知的電磁計測学分野)
平成10年6月 東北大学未来科学技術共同研究センター 兼務
平成13年3月 東北大学大学院工学研究科 教授に昇任(電子工学専攻 電子システム工学講座 電子制御工学分野)
平成14年4月 東北大学大学院工学研究科に配置換(電子工学専攻 電子制御工学講座) 現在に至る

研究分野 (For detail, please see the Research Projects)

• Transcutaneous Measurement and Spectrum Analysis of Heart Wall Vibrations
• Noninvasive Evaluation of Local Myocardial Thickening and Its Color-Coded Imaging
• Noninvasive Measurement of Left Ventricular End-Diastolic Pressure and Myocardial Elasticity by Analysis of Small Vibration on Heart Wall
• Cross-Sectional Imaging of Elasticity around Atherosclerotic Plaque with Transcutaneous Ultrasound
• In vivo measurement of local pulse wave velocity on arterial wall by detecting and analysing small vibrations for diagnosis of atherosclerosis

准教授　長谷川 英之

学歴:

1996年3月 東北大学工学部電気工学科 卒業
1998年3月 東北大学大学院工学研究科 電子工学専攻 博士前期課程 修了
1998年3月 工学修士『超音波を用いた動脈壁微小振動計測による動脈壁弾性特性の非侵襲的評価に関する研究』
2001年3月 東北大学大学院工学研究科 電子工学専攻 博士後期課程 修了
2001年3月 工学博士『動脈硬化症の診断を目指した動脈壁の局所弾性特性の超音波による非侵襲的計測に関する研究』

職歴

2001年4月-2002年3月 日本学術振興会特別研究員(PD) 2002年4月-2005年7月 東北大学大学院工学研究科 助手に任用(電子工学専攻 電子制御工学講座)
2005年8月 東北大学大学院工学研究科 講師に昇任(電子工学専攻 電子制御工学講座)
2007年1月 東北大学大学院工学研究科 助教授に昇任(電子工学専攻 電子制御工学講座) 現在に至る

研究内容

• 動脈硬化症の診断を目指した超音波による動脈壁の局所弾性特性の計測

  近年，食生活の欧米化，高齢化社会の到来に伴い，心筋梗塞・脳硬塞等の循 環器系疾患が増加しており，その原因となる動脈硬化症の早期診断が重要 となってきていいます．動脈硬化に伴い動脈壁の組織は変性するため，動脈壁 の弾性特性が変化すると考えられるので，壁の弾性特性の変化を非侵襲的に (身体を傷付けずに) 計測し，動脈硬化症を早期段階で診断することが本研 究の目的の１つです．
  また，動脈硬化が進展すると，動脈硬化性プラークと呼ばれる瘤状の病変が 血管内部に発生します．動脈硬化性プラークは，その形態・性状は実に様々 ですが，一般的に内部に軟らかい脂質を含んでおり，その外側を線維組織等 に覆われています．血液中のコレステロールが高い等の要因で，動脈硬化性 プラークの脂質部分が増大すると，プラークは破裂しやすくなると言われて います．プラークが破裂すれば，内容物の血管内への流出・破裂部位への血 栓の形成等により動脈が閉塞し，心筋梗塞や脳梗塞等の重篤な疾患の直接の 原因となります．本研究のもう１つの目的は，動脈硬化性プラークの弾性特 性を計測し，プラークが軟らかくて破裂しやすいかどうかを診断することで す．そのためには，1 mm以下の局所ごとの動脈壁の弾性特性の分布を計測す る必要があります．
  そこで本研究では，超音波を用いて拍動に伴う数十μmという微小な動脈壁 厚変化を計測することにより，動脈壁の局所弾性特性の非侵襲的評価を行っ ています．動脈壁の厚み変化は，その振幅が数十μmと非常に小さいため， 計測・推定法や計測条件等さまざまな検討が必要です．本研究では，理論的 な検討や基礎的な実験をもとに計測精度の向上に日夜取り組んでいます． また，ヒトの頚動脈において実際に計測を行い，手法の有用性についても検 討を行っています．

発表論文:

1. Hideyuki Hasegawa, Hiroshi Kanai, Noriyoshi Chubachi, and Yoshiro Koiwa,
   Noninvasive Evaluation of Poisson's Ratio of Arterial Wall Using Ultrasound
   Electronics Letters,vol. 33, no. 4, pp. 340-342, February 13th, 1997.



2. Hiroshi Kanai, Hideyuki Hasegawa, Noriyoshi Chubachi, Yoshiro Koiwa, and Motonao Tanaka,
   Noninvasive Evaluation of Local Myocardial Thickening and Its Color-Coded Imaging
   IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control,vol. 44, no. 4, pp. 752-768, July 1997.



3. Hideyuki Hasegawa, Hiroshi Kanai, Nozomu Hoshimiya, Noriyoshi Chubachi, and Yoshiro Koiwa,
   Accuracy Evaluation in the Measurement of a Small Change in the Thickness of Arterial Walls and the Measurement of Elasticity of the Human Carotid Artery
   Japanese Journal of Applied Physics,vol. 37, Part 1, no. 5B, pp. 3101-3105, May 1998.



4. 長谷川英之, 金井 浩, 星宮 望, 中鉢憲賢, 小岩喜郎
   動脈壁の厚み変化 波形の周波数解析
   日本音響学会誌,vol. 54, no. 7, pp. 473-481, 1998.



5. Hideyuki Honda, Shigemitsu Nakaya, Hideichi Kamada, Hideyuki, Hasegawa, Jun Demachi, Hisao Chikama, Kohshiro Sugimura, Yoshito Yamamoto, Norihisa Kumasaka, Tamotsu Tanita, Jun Ikeda, Hiroshi Kanai, Yoshiro Koiwa, and Kunio Shirato,
   Non-invasive Estimation of Human Left Ventricular End-Diastolic Pressure
   Medical Engineering & Physics,vol. 20, pp. 485-488, 1998



6. Hideyuki Hasegawa, Hiroshi Kanai, Nozomu Hoshimiya, and Yoshiro Koiwa,
   Reduction of Influence of Decrease in Signal-to-Noise Ratio in Measurement of Change in Thickness of Arterial Wall Due to Heartbeat
   Japanese Journal of Applied Physics,vol. 39, part 1, no. 5B, pp. 3257-3261, 2000.



7. 長谷川英之，金井　浩，星宮　望，小岩喜郎:
   不均一な壁厚を有する管 の局所壁弾性率の計測法
   超音波医学, vol. 28, No. 1, pp. J3--J13, 2001.



8. Hideyuki Hasegawa, Hiroshi Kanai, Yoshiro Koiwa:
   Modified Phased Tracking Method for Measurement of Change in Thickness of Arterial Wall
   Japanese Journal of Applied Physics Vol. 41, Part 1, No. 5B, pp. 3563-3571, (May 2002).



9. Masaru Watanabe, Hideyuki Hasegawa, Hiroshi Kanai:
   Optimization of Condition on Ultrasonic Beam for Measurement of Small Change in Thickness of Arterial Wall
   Japanese Journal of Applied Physics Vol. 41, Part 1, No. 5B, pp. 3613-3618, (May 2002).



10. 渡辺　優、長谷川英之、金井　浩:
    3次元音場の模擬による動脈壁厚 変化計測の精度検討
    日本音響学会誌 Vol. 58, No. 11, pp. 696-703 (2002)

助教　福井 智宏

学歴:

2001年3月 東北大学工学部機械電子工学科 卒業
2004年3月 東北大学大学院工学研究科 機械電子工学専攻 修士課程 修了
2004年3月 工学修士『流体−固体連成解析による脈波伝播の計算バイオメカニクス的検討』
2007年3月 東北大学大学院工学研究科 バイオロボティクス専攻 博士後期課程 修了
2007年3月 工学博士『流体−固体連成計算解析による大血管における脈波伝播現象の解明』

職歴

平成19年4月 東北大学大学院工学研究科 助手に任用(電子工学専攻 電子制御工学講座)
現在に至る

研究内容

発表論文: