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生体組織の超音波変調分光計測

Research Project

Project/Area Number 18760045
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied optics/Quantum optical engineering
Research InstitutionOsaka Electro-Communication University

Principal Investigator

日坂 真樹  Osaka Electro-Communication University, 情報通信工学部, 講師 (40340640)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2006: ¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Keywords応用光学 / 生体計測 / 超音波 / 分光計測 / 光計測 / ストロボ撮影 / チタンサファイアレーザー / 電気光学素子 / モンテカルロシミュレーション
Research Abstract

試作した透過型超音波変調分光計測システムを用いて,光散乱体深部の超音波変調分光計測の検討を行った。試料にはイントラリピッドをシリコーンゴムに混合して作製した厚さ10mm,等価散乱係数1.1mm^<-1>の生体模倣試料を用いた。この試料の表面から深さ5.5mmの位置に,酸化へモグロビン及び脱酸化へモグロビンを溶解した厚さ0.5mm,大きさ4mm×4mmの光吸収物体をそれぞれ配置した。試料からのスペックルパターン画像を波長比較すると,波長770nmと780nmの画像ではスペックルの位置が変化し,波長780nmと825nmの画像ではスペックルパターンの明暗が反転する結果となった。また,超音波変調光信号を数値化して波長依存を調べると,酸化へモグロビンと脱酸化へモグロビンの試料に対して異なる応答をすることが分かり,その変化には微小な変化と緩やかな変化の2種類が含まれることが分かった。さらに,光源のパルス選択において電気光学素子と音響光学素子とを導入することで,光源のパルス選択における信号雑音比を12倍に高めることができた。モンテカルロシミュレーションを用いた数値解析では,超音波と光の相互作用の原理について検討した。解析パラメーターとして,屈折率変化に伴う位相変化,光散乱係数と光吸収係数の変化,光散乱粒子の移動に伴う位相変化,光散乱粒子による散乱分布変化について検討すると,いずれの場合においても超音波変調光が発生することが数値解析で分かった。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2008 2007

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Coaxial ultrasound-modulated optical spectroscopy in scattering medium2008

    • Author(s)
      M. Hisaka and Y. Sasakura
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 92

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 反射型超音波変調スペックル光計測2007

    • Author(s)
      笹倉 祐, 日坂 真樹
    • Journal Title

      生体医工学 45

      Pages: 235-241

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ストロボ照射法による超音波変調光スペックル並列計測法2007

    • Author(s)
      日坂 真樹
    • Journal Title

      光アライアンス 18・3

      Pages: 23-26

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 光散乱性ヘモグロビン試料の超音波変調分光計測2008

    • Author(s)
      笹倉 祐, 日坂真樹
    • Organizer
      レーザー学会学術講演会第28回年次大会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2008-01-31
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波変調光計測における光散乱特性の検討2008

    • Author(s)
      日坂真樹, 笹倉 祐
    • Organizer
      電子情報通信学会(電磁理論研究会)
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2008-01-28
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波変調スペックル分光計測システムの構築と性能評価2007

    • Author(s)
      笹倉 祐, 日坂真樹
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2007
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2007-11-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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