Development of optical correlation endoscopy with 0.1 mm diameter, biological morphology, and diagnosis
| Project/Area Number |
21H03842
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 90130:Medical systems-related
|
|---|
| Research Institution | Saitama Medical University |
|---|
Principal Investigator |
若山 俊隆 埼玉医科大学, 保健医療学部, 教授 (90438862)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
相澤 康平 埼玉医科大学, 保健医療学部, 助教 (10961790)
水谷 康弘 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40374152)
東口 武史 宇都宮大学, 工学部, 教授 (80336289)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
|
|---|
| Keywords | シングルファイバーゴーストイメージング / 微分ゴーストイメージング / 3D計測 / 光ファイバーイメージング / 光相関法 / 極細径内視鏡 / シングリファイバーイメージング / 光相関イメージング / 内視鏡 / 光相関 / シングルファイバーイメージング / 内視鏡技術 / 光相関計算 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
直径 0.1 mm 以下の1本の光ファイバーによる内視鏡病理診断技術は、生体深部の撮影から病理解明を実現できる。申請者らはこれまでに構造光制御と3D内視鏡、分光偏光検出の開発に成功した。本研究の目的は、構造光と点検出器の光相関から直径 1 mm 以下の血管形態検査と組織診断で病理を解明する光相関内視鏡技術の開発である。1本の光ファイバー内視鏡で生体の形態検査と組織診断を行う本研究は、脳や心臓などの血管が集約された器官の病理診断に貢献するだけでなく、医科学の広い範囲で前例のない画期的な治療や手術アプローチの確立を目指している。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、CMOSやCCDのような二次元検出器を用いずに直径 0.1 mm 以下の1本の光ファイバーを用いた内視鏡技術を構築し、生体深部の未到領域の撮影から病理診断に貢献することを目的としている。
2年度目までに我々のシングルファイバーイメージングでは波長860nmのレーザー光を導入してきた。今年度は多波長化を行うことでマルチスペクトルイメージングを試みた。今回は、波長520nmのレーザー光を用いてより解像度の高い画像が得られると想定して実験を行った。しかしながら、得られた画像は使用したレーザーのスペクトル幅が広かったことが起因して、コヒーレンスが低下しスペックルコントラストが十分なものにならなかった。これによって得られた画像は波長860nmのものよりも劣化してしまった。コヒーレンスの高いレーザーを調査するよりも他の方法で解像度を上げた方が効率が良いので、今年度は、微分ゴーストイメージングを用いて複雑な物体のイメージングができるかを調査した。この方法を用いることで、これまでアバランシェフォトダイオードと2次元CMOSカメラの2つの検出器による感度の違いによって生じるリップルを低減することが可能となった。これにより、2年度までに達成した簡単な文字、例えば十字やS字以外にもSaitama Medical Universityの"SMU"や猫のイラストも再生することができるようになった。
三次元形状計測に関しては、昨年度、光ファイバーを通した状態だと、ベースラインが極端に短いため、困難であることがわかった。今年度は、ゴーストイメージング法を用いた方法から3Dイメージングをステレオ観察できることを実証した。この方法を用いることで、光散乱場中の物体の3Dイメージングにも応用することができると期待している。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
