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内視鏡融合型光波断層画像測定用MEMS光プローブの基礎研究

Research Project

Project/Area Number 17650127
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biomedical engineering/Biological material science
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

佐藤 学  Yamagata University, 大学院・理工学研究科, 教授 (50226007)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 横山 道央  山形大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (40261573)
渡部 裕輝  山形大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (00333328)
Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywords内視鏡型OCT / 偏心型光プローブ / 前方・側方視野同時イメージング / 高空間分解能 / 無侵襲性
Research Abstract

本年度は、前方・側方視を有する偏心型光プローブによる40fpsの高速なスペクトラルドメインOCT(SD-OCT)を構築し,in vivoの断層画像測定を行った。
干渉計は,全光ファイバーのMach-Zehnder型干渉計であり、干渉計のサンプルアームには高速パルスモータ駆動の偏心型光プローブを接続している。干渉計からの光出力は,回折格子とラインカメラからなる分光計測部へ入射し、PCによる信号処理で深さ情報が得られる。
光源は、中心波長1.3μmのスーパールミネッセンスダイオード(SLD)で、最大深度の計算値は1.55mmとなり計測結果1.5mmとほぼ一致した.このとき深さ走査の画素間隔は5.9μmとなる.深さ方向分解能は19μmが得られ,分光器のパラメータから求まる理論値18.6μmとほぼ一致する.横方向分解能は23μmである.
光プローブの高速回転走査を行うために,光コネクタを開発し,40rpsでの回転駆動を行いながらコネクタ部での光接続効率の評価を行った.この結果,平均98.1%の接続効率が得られることを確認した.また,現在までに100,000回転程度使用しているが劣化は認められない.さらに,光コネクタ,SMFジャケットベースのロータリーシャフト,偏心走査部を組み合わせ,PTFE製のステーターチューブに収めることで,直径2.59mm,全長800mm,本体長さ10mmの光プローブを構築した.
画像測定では,まず,ヒト指のin situ計測を行った.計測画像から表皮,真皮,汗腺が確認できた.次に,ラットの耳介in vivo計測を行い,計測画像から表皮,真皮が確認できた.さらに,ラットの気管支のex vivo計測を行い,皮膜,粘膜固有層が確認できた.測定結果は,現在投稿準備中である.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2007 2006 2005 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Application of the Maximum Entropy Method to Spectral-domain Optical Coherence Tomography for Enhancing Axial Resolution2007

    • Author(s)
      Yoshiyuki Takahashi, Yuuki Watanabe and Manabu Sato
    • Journal Title

      Applied Optics 46

      Pages: 5228-5236

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optical probe using eccentric optics for optical coherence tomography2007

    • Author(s)
      Yoshiyuki Takahashi, Mitsuharu Iwaya, Yuuki Watanabe, Manabu Sato
    • Journal Title

      Optics Communications 271

      Pages: 285-285

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Basic Characteristics of an Axial Scanner of Optical Coherence Tomography with a PZT Cylinder2006

    • Author(s)
      Yoshiyuki Takahashi, Mitsuharu Iwaya, Yuuki Watanabe, Manabu Sato
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 45・10A

      Pages: 7975-7975

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Application of the maximum entropy method to Fourier domain optical coherence tomography2006

    • Author(s)
      Yoshiyuki Takahashi, Yuuki Watanabe, Manabu Sato
    • Journal Title

      CLEO/QELS Technical Conference 2006

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Fourier domain OCTへの最大エントロピー法の応用検討2006

    • Author(s)
      高橋義行, 渡部裕輝, 佐藤学
    • Journal Title

      第67回応用物理学会学術講演会 講演予稿集 29p-S-9

      Pages: 934-934

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] 内視鏡型OCTによる前方・側方視野同時イメージング2006

    • Author(s)
      高橋義行, 岩谷光晴, 渡部裕輝, 佐藤学
    • Journal Title

      応用物理学関係連合講演会 講演予稿集

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 内視鏡融合型OCT用偏心型光プローブに関する研究2005

    • Author(s)
      岩谷光晴, 高橋義行, 渡部裕輝, 佐藤学
    • Journal Title

      応用物理学会東北支部第60回学術講演会 講演予稿集

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 内視鏡型OCT用の偏心型光プローブの基礎検討2005

    • Author(s)
      高橋義行, 岩谷光晴, 渡部裕輝, 佐藤学
    • Journal Title

      第66回応用物理学会学術講演会 講演予稿集

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] 前方・側方視野型光プローブを用いた高速SD-OCT2007

    • Author(s)
      高橋義行, 渡部裕輝, 佐藤 学
    • Organizer
      第68回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道工業大学(札幌市)
    • Year and Date
      2007-09-07
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://msatolab.yz.yamagata-u.ac.jp/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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