位相変調型近赤外時間分解計測法の脳機能解明への応用

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06558115
• Research Institution: HOKKAIDO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 田村 守 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (80089888)
• Keywords: 光CT / 近赤外光 / 脳機能マッピング

Research Abstract

生体組織に対する高い透過性を有する近赤外光を用いて脳活動の変動に伴う血流変動を検出し、それによる画像化を行なった。この時、空間分解能を持たせるため、光子の飛行時間を計測する手法を用い、ここでは、半導体レーザー光に強度変調をかけ、その位相シフトを検出する方法の基礎的研究と、散乱系における光の挙動を理解するため光拡散方程式の検討も合わせて行なった。その結果、光拡散方程式の解は散乱項と吸収項に完全に分離されることが確認でき、散乱系での吸収定量の道を開いた。
次に光拡散方程式の解を生体組織に応用し、種々の条件下で吸収係数の絶対値を求めた。これにより、脳活動の上昇に伴う血流変動の絶対値を求め得ると結論した。これより変調分光法の有用性を示すことができた。

Research Products

• [Publications] Y.Hoshi et al.: "Non-synchronous behavior of neuronal activity" Neurosci. Lett.172. 129-133 (1994)
• [Publications] Y. Hoshi et al.: "Dynamic features of hemodynamic and metabolic changes in the human brain during all-night sleep as revealed by near-intrared spectroscopy" Brain Res. 652. 257-262 (1994)
• [Publications] Y.Hoshi et al.: "Multichannel near-intrared optical imaging of brain activity" Neuro science Protocols.7. 1-15 (1994)
• [Publications] M.Oda et al.: "Determination of absolute concentration of oxy-and deoxyhemoglobin in rat head by time-resolved Beer-Lambert law" SPIE. 2389. 770-778 (1995)
• [Publications] I.Oda et al.: "Optical tomoglaphy by the temprally extraporated absorbance method" Applied Optics. 34. 10262-10269 (1995)
• [Publications] K.Katayama et al.: "Absorbance measuvements in tubid media by the photon correlation method" Applid Optics. 34. 9648-9657 (1995)