| Project/Area Number |
22K18226
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 90130:Medical systems-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
Morita Nobutomo 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (90807554)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 光計測 / イメージング / 画像解析 / 医療診断 / スペクトルイメージング / 血液分析 / 血栓 / 生体モニタリング / 光学システム / 3次元スペクトルイメージング / 体外循環 / ECMO |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では血栓/血液層の3次元スペクトルイメージングを目指した目的基礎研究に取り組む。既存のスペクトルイメージングは、顕微鏡環境下に限られる、2次元的情報に限られる、環境光の影響を排除しがたいといった課題があり、血栓の3次元イメージングは達成されていない。本申請では、スポット照明光走査光学系の提案と光伝搬の逆モンテカルロ解析による3次元スペクトルの測定、パルス照明系による環境光と測定光の分離に取り組み、3次元血栓イメージングの基礎技術と理論の確立を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
Thrombosis in extracorporeal blood circuits such as ECMO has been a problem even before the spread of COVID-19. In order to determine the optimum treatment conditions without thrombus and bleeding, it is first necessary to have a technique to quantitatively monitor the occurrence of thrombus, but currently this is limited to visual monitoring, which is difficult to quantify, and indirect methods such as testing the coagulation ability by drawing blood. In this study, spotlight scan imaging, which spotlights the illumination of conventional spectral imaging, was proposed to construct a system to quantify thrombus in the extracorporeal circulatory circuit in a three-dimensional manner non-invasively, and the relationship between thrombus volume and spectral image information obtained by spotlight illumination was investigated using an experimental approach. The relationship between thrombus volume and spectral image information obtained by spotlight irradiation was investigated.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
以前から血栓モニタリングの基礎研究はなされているが、現状として臨床現場に導入された事例はない。その一つの要因として定量性に欠ける点が挙げられる。本研究で血栓を定量的に評価できる技術が実現できれば、医療現場での血栓監視の定量化と労力の低減、それによる治療成績の向上が見込まれる。さらに、近年ではAI技術は急速に社会に広まっているが、そのためにまずは情報を蓄積することが重要である。工業分野と比較して医療分野は各種情報のデータ化が遅れており、多用な症例を様々な院で取り扱うためデータも蓄積されにくい。本研究によって人の感覚に頼る情報の定量化とデータ化を推進させることで、医療現場のDXを加速につながる。
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