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Development of an ubiquitous diagnostic system of trombosis available at the time of emergency disaster

Research Project

Project/Area Number 20K04507
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21030:Measurement engineering-related
Research InstitutionChitose Institute of Science and Technology (2022)
Asahikawa National College of Technology (2020-2021)

Principal Investigator

YOKOI NAOMICHI  公立千歳科学技術大学, 理工学部, 准教授 (60353223)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords計測工学 / 血流評価 / 血栓症診断 / フラクタル / 画像処理
Outline of Research at the Start

本研究代表者はこれまで, 血液中の血栓をスペックルパターンのフラクタル次元に基づき画像検出する手法を提案してきた. また, 血栓の形成に深く関与する血行動態をスペックルパターンのコントラスト情報及び反射率情報に基づき分析する手法を検討してきた. 本研究では, 上記の血栓検出及び血行動態分析に関する技術を融合させ, 独自に開発したセンサユニットにより血液中の血栓を高感度に検出でき, しかも血栓の形成に深く関連する血行動態を同時に分析できるシステムを開発し, さらに検出・分析結果をデータベース化して共有する事により, 患者に対して低負荷であり, なおかつ低価格な血栓症診断システムを開発する.

Outline of Final Research Achievements

In the present study, I have developed a low-cost and easy-to-use diagnostic system of thrombosis for detecting thrombus suspended in blood and analyzing blood flow velocity, stress condition, blood viscosity, and blood concentration change simultaneously by using laser light scattering patterns detected by a single sensor unit. Additionally, I have made the developed diagnostic system ubiquitous one based on Wi-Fi environment for realizing prompt analysis and sharing of data among medical institutions all over the country and improving the diagnostic technique of thrombosis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は従来からの研究代表者の研究成果に基づくものであり, 独自に開発したセンサユニットにより血液中の血栓を高感度に検出でき, しかも血栓の形成に深く関連する血行動態を同時に分析できる点で創造的である. さらに, 本研究で開発する血栓症診断システムは, 画像処理に基づく血栓検出技術と血行動態分析技術の融合の結果として得られたものであり, 低価格でなおかつ簡便に利用可能なものである. 従って, 本研究で開発したシステムは血栓症の検査・治療段階における医療費増大の抑制と患者の負担軽減を同時に実現できるものと考えられることから, 今後の血栓症診断技術の発展に多いに貢献するものと期待される.

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Enhancement in sensitivity of a blood perfusion parameter for frame-rate analysis of bio-speckle image2021

    • Author(s)
      Naomichi Yokoi, Yoshihisa Aizu
    • Journal Title

      Optical Review

      Volume: 28 Issue: 4 Pages: 440-448

    • DOI

      10.1007/s10043-021-00678-0

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 疑似血流中における血栓の画像検出に関する基礎的検討2023

    • Author(s)
      横井直倫, 相津佳永
    • Organizer
      第58回応用物理学会北海道支部/第19回日本光学会北海道支部合同学術講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] レーザー光散乱を用いた疑似血流中における血栓成長の評価2023

    • Author(s)
      横井直倫, 相津佳永
    • Organizer
      第70回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Image sensing of light scattering patterns for estimating the formation of biofilm inside a glass tube2022

    • Author(s)
      Naomichi Yokoi, Tomonori Yuasa, Ilpo Niskanen, Jukka Raty, Kenichi Hibino, Hideki Funamizu, Yoshihisa Aizu
    • Organizer
      The 11th Advanced Lasers and Photon Sources (ALPS2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] レーザー光散乱パターンを利用した管内流れによるバイオフィルム成長過程の解析2022

    • Author(s)
      横井直倫, 湯浅友典, 船水英希, 相津佳永
    • Organizer
      応用物理学会第66回光波センシング技術研究会講演会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Active control of random lasing using the optical trapping technique2022

    • Author(s)
      Takashi Kaku, Naomichi Yokoi, Takashi Okamoto
    • Organizer
      The 15th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO-PR 2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 光トラッピング技術を用いた微粒子ランダムレーザー媒質の動的制御2022

    • Author(s)
      加来鷹志, 横井直倫, 岡本卓
    • Organizer
      2022年度日本光学会年次学術講演会(Optics & Photonics Japan 2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 管内流れによるバイオフィルム形成状態の画像解析2022

    • Author(s)
      横井直倫、湯浅友典、船水英希、相津佳永
    • Organizer
      第57回応用物理学会北海道支部/第18回日本光学会北海道支部合同学術講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] レーザー光散乱パターンを利用したバイオフィルム形成過程の画像解析2021

    • Author(s)
      横井直倫、高達、湯浅友典、船水英希、相津佳永
    • Organizer
      第65回光波センシング技術研究会講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 水槽内ガラス板に付着するバイオフィルムの投影画像解析2021

    • Author(s)
      高達、横井直倫、湯浅友典、船水英希、相津佳永
    • Organizer
      2021年度日本光学会年次学術講演会(Optics & Photonics Japan 2021)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] バイオフィルム成長過程の画像解析 -撹拌の有無に関する比較-2021

    • Author(s)
      横井直倫、GAO DA、湯浅友典、船水英希、相津佳永
    • Organizer
      第56回応用物理学会北海道支部/第17回日本光学会北海道支部合同学術講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 透過および反射光スペックルパターンによるバイオフィルムの計測可能性2021

    • Author(s)
      高達、横井直倫、湯浅友典、船水英希、相津佳永
    • Organizer
      第56回応用物理学会北海道支部/第17回日本光学会北海道支部合同学術講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] バイオフィルム計測を目指した透過及び反射光スペック ルパターンの画像解析2021

    • Author(s)
      高達、横井直倫、湯浅友典、船水英希、相津佳永
    • Organizer
      第68回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 光トラッピングによるランダムレーザー媒質の構造制御2020

    • Author(s)
      松尾悠太、横井直倫、岡本卓
    • Organizer
      2020年度日本光学会年次学術講演会(Optics & Photonics Japan 2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 公立千歳科学技術大学 研究室紹介 横井研究室

    • URL

      https://www.chitose.ac.jp/course/kagidai_lab

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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