• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of cloud-base skin analyzing system using spectral database in cyber space

Research Project

Project/Area Number 20K04513
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 InstitutionMuroran Institute of Technology

Principal Investigator

AIZU Yoshihisa  室蘭工業大学, 大学院工学研究科, 特任教授 (20212350)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords皮膚計測 / 分光反射率 / モンテカルロシミュレーション / 吸収係数 / 散乱係数 / データベース
Outline of Research at the Start

本研究では,光のスペクトル分析により再現性ある皮膚計測を行うクラウド型分析システムを開発する.皮膚モデルで計算したスペクトル群をデータベース化することにより,手元のデータにマッチする皮膚の色素濃度と組織変化度をオンラインで取得し,皮膚の診断,健康管理に使うシステムを実現する.スペクトルの探索速度と判別精度を向上させるとともに,地域普及のためシステムを簡便に活用できる専用光センサー・ユニットを開発し,専門診断から日常健康管理まで幅広く利用できるオンライン分析システムを構築する.

Outline of Final Research Achievements

We studied to develop a total on-line system for analyzing absorption and scattering degrees of light in skin tissue, in which a simulated reflectance spectrum that is fitted to a measured spectrum can be obtained by data-mining using spectral database. This database was constructed by Monte Calro simulation in the 9-layered skin tissue model. In this study, we introduced the moderate grouping method for realizing effective generation and searching scheme, and established the base system for detecting change of absorption and scattering levels is skin tissue. We also made a design scheme for constructing a simple three-wavelength analyzing device.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

オゾン層破壊による皮膚ガン患者の増加や,生活様式の変化によるアレルギー性皮膚炎等への社会的対策として,皮膚の診断を光のスペクトルに基づき確実に行う新たな手段である本研究の技術基盤が活用できる点で意義がある.スペクトルデータ群をクラウドライブラリー化することで誰もが客観的で再現性のある分析結果を取得できることも有益である.技術の基盤となる皮膚の見え方のメカニズムを光の吸収と散乱の物理的現象に基づき,データベース手法によりオンラインスペクトル検索するアプローチは医療や福祉介護のデジタル化やAI診断とも極めて相性の良い優れた方式であり,大きな期待が持てる点で意義がある.

Report

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

    (24 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Simple detection of absorption change in skin tissue using simulated spectral reflectance database2021

    • Author(s)
      Das Kaustav、Yuasa Tomonori、Maeda Takaaki、Nishidate Izumi、Funamizu Hideki、Aizu Yoshihisa
    • Journal Title

      Measurement

      Volume: 182 Pages: 109684-109684

    • DOI

      10.1016/j.measurement.2021.109684

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcutaneous monitoring of hemoglobin derivatives during methemoglobinemia in rats using spectral diffuse reflectance2021

    • Author(s)
      Khatun Fahima、Aizu Yoshihisa、Nishidate Izumi
    • Journal Title

      Journal of Biomedical Optics

      Volume: 26 Issue: 03

    • DOI

      10.1117/1.jbo.26.3.033708

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] In Vivo Transcutaneous Monitoring of Hemoglobin Derivatives Using a Red-Green-Blue Camera-Based Spectral Imaging Technique2021

    • Author(s)
      Khatun Fahima、Aizu Yoshihisa、Nishidate Izumi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 22 Issue: 4 Pages: 1528-1528

    • DOI

      10.3390/ijms22041528

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Simulated reflectance spectra and point spread functions in database constructed by moderate grouping of nine layers in skin model2020

    • Author(s)
      Kaustav Das, Tomonori Yuasa, Izumi Nishidate, Hideki Funamizu, Yoshihisa Aizu
    • Journal Title

      Optical Review

      Volume: 27 Issue: 2 Pages: 233-245

    • DOI

      10.1007/s10043-020-00579-8

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 皮膚組織における光吸収とその推定2020

    • Author(s)
      相津 佳永,湯浅 友典
    • Journal Title

      レーザー研究

      Volume: 48 Pages: 649-654

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 皮膚組織パラメータと平均浸透深さの関係性の考察2023

    • Author(s)
      田村 光, 川村隼斗, 開米竜生, 西村玲偉, 湯浅友典, 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] 可視光領域の皮膚照射領域近傍における浸透深さシミュレーション2023

    • Author(s)
      田村 光, 川村 隼斗, 菊地 久美子, 湯浅 友典, 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] Estimation on the penetration depth of light propagating near the illuminated area in skin2022

    • Author(s)
      T. Yuasa, I. Kojima, H. Kawamura, H. Tamura, K. Kikuchi, Y. Aizu
    • Organizer
      9th Biomedical Imaging and Sensing Conference (BISC2023)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 皮膚内部伝搬光の照射領域近傍における浸透深さの推定シミュレーション2022

    • Author(s)
      川村 隼斗,田村 光,菊地 久美子,湯浅 友典,相津 佳永
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] リアルタイム色彩可変皮膚モデルの開発~色彩値再現手法の検討2022

    • Author(s)
      池田 賢次郎,湯浅 友典,相津 佳永
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 円環状検出領域を想定した皮膚の分光反射率シミュレーション2022

    • Author(s)
      高成真輝,八木沼優,川村隼斗,田村光,湯浅友典,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] 皮膚伝搬光子に関する平均浸透深さと検出エネルギーの考察2022

    • Author(s)
      川村隼斗,八木沼優,田村光,高成真輝,湯浅友典,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] 皮膚伝搬光子に関する平均浸透深さと検出エネルギーのシミュレーション2022

    • Author(s)
      川村隼斗,八木沼優,田村光,高成真輝,湯浅友典,相津佳永
    • Organizer
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Comparative study between full-size database and absorption-oriented database of spectral reflectrance for prediction of absorption change in skin tissue2021

    • Author(s)
      Kaustav Das,Tomonori Yuasa,Takaaki Maeda,Izumi Nishidate,Hideki Funamizu,Yoshihisa Aizu
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 可視領域における皮膚の吸収散乱変化にともなう内部伝搬光のシミュレーション2021

    • Author(s)
      八木沼優,高成真輝,山田幸生,湯浅友典,相津佳永
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 可視領域における皮膚の反射率に寄与する内部伝搬光シミュレーション2021

    • Author(s)
      八木沼優,小山祥生,竹田駿介,山田幸生,湯浅友典,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] 皮膚の可視領域反射率に寄与する内部伝搬光のシミュレーション2021

    • Author(s)
      八木沼優,小山祥生,竹田駿介,山田幸生,湯浅友典,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] Skin reflectance spectra with different parameter conditions in Monte Carlo simulation and agarose-gel phantom experiment2020

    • Author(s)
      Kaustav Das, Takaaki Maeda, Izumi Nishidate,Tomonori Yuasa, Hideki Funamizu, Yoshihisa Aizu
    • Organizer
      Biomedical Imaging and Sensing Conference 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Investigation on estimation of absorption and scattering parameters using skin spectral reflectance database2020

    • Author(s)
      Tomonori Yuasa, Takehiro Ohya, Kaustav Das, Takaaki Maeda, Hideki Funamizu, Yoshihisa Aizu
    • Organizer
      Biomedical Imaging and Sensing Conference 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 皮膚の近赤外域反射吸光度シミュレーションにおける層モデル構成条件によるスペクトル変化2020

    • Author(s)
      竹田 駿介,小山 祥生,湯浅 友典,大谷 和也,岩下 明暁,山田 幸生,相津 佳永
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 皮膚の近赤外域反射吸光度スペクトルに寄与する内部伝搬光のシミュレーション2020

    • Author(s)
      小山 祥生,竹田 駿介,山田 幸生,大谷 和也,岩下 明暁,湯浅 友典,相津 佳永
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 光学測定条件を考慮したヒト皮膚分光反射率データベースの拡張2020

    • Author(s)
      本島 良介, 湯浅 友典,前田 貴章,船水 英希, 相津 佳永
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 寒天ベース皮膚ファントムにおける成分濃度変化と分光反射率の関係2020

    • Author(s)
      小島 伊織, ダス カウスタフ,前田 貴章,湯浅 友典,西舘 泉,船水 英希,相津 佳永
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 3層型シリコンベース皮膚ファントムの薄型化の試み2020

    • Author(s)
      柳田 賢一,湯浅 友典,前田 貴章,船水 英希, 相津 佳永
    • Organizer
      Optics & Photonics Japan 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

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

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi