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圧閉度のリアルタイムモニタリング・制御が可能！
体外循環装置に用いられるローラポンプは、血液が流れるチューブを回 転駆動するローラーで連続的にしごくことで一方向に血液を吐出している。ローラーポンプは日本産業規格に基づき圧閉度が設定されていたが、 ローラーポンプやチューブごとにばらつきがあり再現性に乏しく、さらに、繰返し圧力負荷による耐久性低下でチューブの物性が変化するという問題点がある。そのため従来の圧閉度設定法では、体外循環中に圧閉度が変化し溶血の増加やそれに伴う多臓器不全のリスクを増加させるという問題があった。そこで本発明では、非接触にリアルタイムで圧閉度を計測する方法及び計測結果に基づき圧閉度を制御する方法を提供する。具体的には、押圧されたチューブの変形部分を撮像し、得られた赤色濃淡画像情報に基づいて圧閉度を特定する。それにより、最適の圧閉度となるように高精度に制御を行うことが可能である。
3DCT画像をSPECT画像に変換
放射線治療において、高機能肺領域への線量沈着を最小限に抑える方法が実施されている。 現在、ほとんどの肺換気および肺血流イメージング法は、単光子放出コンピュータ断層撮影 (SPECT) 、陽電子放出断層撮影 (PET)などの放射性同位元素または造影剤の使用に基づいている。 しかし、これらの手法では、放射線被曝、高コスト及び、特別な機器を使用する必要があるなどの欠点がある。 今回発明者らは治療回毎に撮影される3DCT画像のみから肺機能画像を取得することを目指した。 近年、放射線治療では、いくつかの作業にディープラーニング (DL) を使用することが一般的になり、特に画像処理には畳み込みニューラルネットワーク (CNN) が使用されることが多い。 過去には、4DCT画像をSPECT画像に変換する試みはあるが十分に奏功していない。 本研究で発明者は、世界で初めて3DCT画像をクリプトン-81Mガス (81mKr-gas) SPECTV画像に直接変換するDLベースの手法を開発した。 本発明により、CT画像のみから高精度に肺機能を予測できる可能性が示され、放射線治療に貢献することが期待される。
X線画像処理で臓器追跡が可能に！
放射線治療では、患者の呼吸によって位置と形状が変わる腫瘍（患部）をリアルタイムに追跡して治療用放射線を照射することを可能とする画像（動画）処理技術が求められている。患部追跡用の金属マーカーの刺入を必要としない、副作用リスクを回避したマーカレス画像処理技術が開発されるなか（関連文献[1][2]）、腫瘍の移動量が小さい場合や骨などのハイバックの臓器の上部を患部が移動する場合での腫瘍位置・形状の特定には、まだ課題が残されていた。 本発明はX線画像（透視画像）において本来観測できない前景のみ/背景のみ輝度値を、治療計画作成時に得られる4DCTデータから作る仮想前景／背景輝度値と内部状態を推定する数学モデルを利用して推定し、不定解状態を解消した上で前景／背景輝度値の抽出（分離）を行う。
硫化物を添加せず、実操業並みのメタル中Cu組成で、脱銅を達成
■東北大学技術のご紹介 鉄スクラップを用いたリサイクル製錬において酸化除去が困難なCu, Ni, Sn等はトランプエレメントと呼ばれ、鉄のリサイクル原料（スクラップ）の再資源化率を上げられない原因となっている。特にCuは鉄再資源化のボトルネックとなることが予想される。 これに対し発明者らは先願の特許第7515880号において、溶融鉄中のCuイオンのみを選択的に陰極上に電析させる技術を発明した。ただしその実施例はメタル中のCu組成が数%と実操業とはかけ離れた値であり、また硫化物を添加していたため、実操業では脱硫を行う必要があった。 本発明は、反応形態や雰囲気などを調整することで、硫化物を全く添加せずとも、実操業並みのメタル中Cu組成で、脱銅を達成する技術である。
キャビテーションを用いて不純物を無害化
近年、アルミニウム（Al）展伸材のリサイクル率向上が求められている。Alリサイクル材は、不純物として混入する鉄やケイ素、ジルコニアがAlと粗大な金属間化合物を形成し、機械的強度が低下するという問題を抱えている。そのため、従来の方法では、溶融したAlリサイクル材に超音波で振動を与え、金属間化合物を微細化して無害化する手法が検討されているが、スケールアップが難しいという課題が残されている。 そこで発明者は、溶融したリサイクルAlにキャビテーション処理する装置を発明した。この装置は構造が簡便であるため、従来の装置と比較して大型化や工業化が期待される。 実際に、この装置を用いて溶融Alリサイクル材を処理したところ、金属間化合物が微細化され、機械的強度が向上することが確認されている。したがって、本発明はAlリサイクルの促進に貢献することが期待される。
