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覚醒手術におけるヒト脳機能マッピング用WFOCTに関する研究

Research Project

Project/Area Number 13F03044
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Medical systems
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

佐藤 学  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50226007)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) ANNA Tulsi  山形大学, 大学院理工学研究科, 外国人特別研究員
ANNA Tulsi  山形大学, 大学院理工学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords脳外科 / 機能マッピング / 光学的内因性信号 / 後遺症 / OCT / 内因性信号 / WF OCT / 感度 / 覚醒下手術
Outline of Annual Research Achievements

光波を用いた生体の断層イメージング技術であるOCTは,無侵襲性と数十μmの高い空間分解能が特徴である.一方, 脳外科の分野では,MRIなどにより腫瘍部分は確認できるが,後遺症を減らすために,脳表面の機能マッピング情報を元に切除部位を最小にする必要である.そのため,皮質上に電気刺激を与え,その反応で機能マッピング情報を得て,切除部位の判断を行う覚醒手術が行われている.短時間でより正確な機能マップを得るかが重要になる.従来の機能マッピングの方法では,空間分解能が十分でなく,光学的内因性信号(OIS)を用いた方法が期待されている.これは,組織が活動すると,代謝変化により,組織の吸収・散乱特性が変化することを用いる.実際,反射率変化は小さく,表面は凹凸があり,心拍や呼吸で動きを伴う.高いニーズがありながら,関連のOCTの研究開発は国内では,一般には知られていない.変位する組織に対して,より高感度に内因性信号を高い空間分解能で測定するかが課題となる.これに対して,本研究で得られた結果を以下に述べる.
1)単一露光型 WF OCTの感度の検討では,感度を低下させる原因となる直流画像成分を低減する測定方法を提案し,約6dBの感度向上を確認し,実際にポリスチレンスポンジを用いて画像測定を行い,測定方法の有効性を確認した.
2)組織の動きに対応する WF OCTでは,測定領域4.0x4.3mm2においてガラスのジグを組織表面にコンタクトさせて表面の動きを抑制する方法とOCTとを融合を提案し,ジグを豚の筋組織に用いても,組織表面の反射画像,位相画像,コンタクト付近の断層画像が測定できることを示した.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Improvement of the dynamic range using background subtraction in single shot wide-field optical coherence tomography2015

    • Author(s)
      Tulsi Anna, Dalip Singh Mehta and Manabu Sato
    • Journal Title

      Journal of Modern Optics

      Volume: - Issue: 21 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1080/09500340.2014.995734

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Reflection, phase and en-face sectional imaging of scattering objects using quasi-single-shot wide-field optical coherence tomography2015

    • Author(s)
      Tulsi Anna, Satoshi Kimura, Dalip Singh Mehta, and Manabu Sato
    • Journal Title

      Optical Review

      Volume: -

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Stability in phase and intensity measurement using quasi single shot wide field optical coherence tomography2015

    • Author(s)
      T. Anna, S. Kimura, D. S. Mehta and M. Sato
    • Organizer
      5th Asian and Pacific-Rim Symposium on Biophotonics (APBP’15)
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2015-04-22 – 2015-04-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 単一露光ワイドフィールドOCTによる屈折率測定2015

    • Author(s)
      木村 暁,大塚一輝,Tulsi Anna,高橋俊博,佐藤 学
    • Organizer
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川県,東海大学湘南キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Calibration method to improve stability of phase measurement in single-shot wide-field optical coherence tomography2014

    • Author(s)
      Tulsi Anna, Satoshi Kimura, Dalip Singh Mehta, and Manabu Sato
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2014
    • Place of Presentation
      東京都,筑波大学東京キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Signal model analysis in the single shot wide field optical coherence to mography2014

    • Author(s)
      Anna Tulsi, Dalip Singh Mehta, and Manabu Sato
    • Organizer
      Optics & Photonics International Congress 2014
    • Place of Presentation
      Ybkohama, Japan
    • Year and Date
      2014-04-23
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Signal Model Analysis in the Single Shot Wide Field Optical Coherence Tomography2014

    • Author(s)
      Tulsi Anna, Dalip Singh Mehta and Manabu Sato
    • Organizer
      Biomedical Imaging and Sensing Conference’14
    • Place of Presentation
      Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2014-04-22 – 2014-04-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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