1989 Fiscal Year Annual Research Report
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01550298
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
清水 孝一 北海道大学, 工学部, 助手 (30125322)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 英嗣 北海道大学, 工学部, 助手 (30206792)
山本 克之 北海道大学, 工学部, 助教授 (10088867)
三上 智久 北海道大学, 工学部, 教授 (00001678)
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| Keywords | 光CT / 生体透視 / 光散乱 / 近赤外光 / 断層撮影 / 拡散近似 / コリメ-ション / 医用生体工学 |
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| Research Abstract |
生体のような高濃度散乱物質内の構造を、光により透視撮影することを目指し、基礎的研究を行った。理論的・実験的検討を通して、以下の結果が得られた。
1.波長700〜900nmの近赤外光は、光出力1Wでも、手掌程度の厚さの生体組織を十分観測可能な強度で透過する。手掌の透過像中には、骨格はほとんど認識されないが、血管網が明確に観測される。
2.波長可変レ-ザや画像処理装置を中心として透過像解析システムを製作し、種々の条件下で得られた生体透過像の解析を行った。その結果、可視から近赤外波長域にかけて、波長が長くなるほど透過光量は増大すること、しかし血管像のコントラストは低下することが分かった。
3.血管像の可視深さを計測したところ、生体表面より数mmの深さであることが分かった。これらの結果より、透過光量は十分得られるが、通常の方法では、深部構造が観測できないことが分かった。従って、生体透視のためには、透過光中の強大な散乱光成分に埋もれた微小な直進光成分を抽出する必要があることが明らかになった。
4.乳球懸濁液中のナイフエッジ透過像の空間分解能を評価することにより、散乱光成分抑制の実験を行った。その結果、ピンホ-ルやコリメ-タを用いた通常の方法では、直進光成分を検出可能なレベルに保ちながら散乱光成分を十分に抑制するのは困難であることが分かった。
5.散乱成分を差動的に除去する原理と空間的コリメ-ション法とを組み合わせた新たな散乱光成分抑制手法を考案した。
6.断面形状の異なる構造物(三角柱・四角柱・円柱)を乳球懸濁液中に沈め、光による断層像撮影を試みた。通常のコリメ-ション法と新たに開発した方法とを適用した結果、前者では検出不可能だった構造物を、後者により断面形状の認識が十分可能な断層像としてとらえることができた。
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[Publications] 金子守 他: "近赤外光による体内血管の可視化に関する基礎的検討" 電子情報通信学会技術研究報告. MBE89-67. 25-30 (1989)
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[Publications] 山下政司 他: "無侵襲ストレスモニタリングの試み-家兎の耳血管径モニタ用光テレメトリ装置の開発-" 電子情報通信学会技術研究報告. MBE89-74. 71-76 (1989)
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[Publications] 清水孝一: "生体の光応用計測-光による体表変位計測-" BME(日本ME学会雑誌). 印刷中. (1990)
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[Publications] 清水孝一(分担執筆 編者菊地眞): "光と生体" 昭晃堂, (1990)
