近赤外線CTによる脳機能解析法の確立と応用:ファンクショナル光CT法の確立

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07557018
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 永井 克也 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (70029966)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 江田 英雄 島津製作所, 中央研究所, 主任 ; 南野 壽重 大阪大学, 医学部, 講師 (70028546)
• Keywords: 近赤外線 / CT / ヘモグロビン / シトクロム酸化酵素 / 造影剤 / 画像 / 血流 / てんかん発作

Research Abstract

これまで大阪大学蛋白質研究所に設置された近赤外線CT装置を使用し、血漿をヘモグロビンを含まない代用血漿に置換したラットの虚血時の脳の画像化に成功したが、代用血漿を用いないと鮮明な脳の画像が得られず、解像度も約10mmとかなり低いものであった。その後の技術の進歩により、波長690nmを含む3波長を用いると血漿を含む脳でもヘモグロビンとシトクロム酸化酵素a,a_3の分離測定が可能であることが明らかとなった。更に、コリメーターを含む検出器ユニットを改良することによって、感度と位置分解の向上が期待出来ることも明らかとなった。そこで、これらの成果を取り入れ現在大阪大学蛋白質研究所にある近赤外線CT装置にある3波長(780、805、830nm)の半導体レーザー光を使用するレーザーコリメーションシステムを、830nmの波長のものを690nmの波長のものに代えた3波長のレーザー光を使用する新たな半導体レーザーコリメーションシステムと交換してCT画像の改良とヘモグロビンとシトクロム酸化酵素の分離した画像化を行うと同時に、解像度も高める機械的改良を行い、新たなる3波長法に対応したCT画像を作成するためのCT装置のコンピューターソフトウェアーの改変した。この装置を用いて予めこの波長範囲で吸収を持つ人工物質で作成したファントムによる近赤外光吸収CT画像の測定を行ったところ解像度が以前の10mmから5mmの2倍に向上していた。現在、この装置を用いて実際の動物(ラット)の頭部で上記2つの蛋白質をそれぞれ分離したCT画像として捕捉することが出来るか否かを検討中である。

Research Products

• [Publications] 永井克也、小田一郎、伊藤康展、奥村正文、稲垣陸史: "光による生体計測:光CTの現状-近赤外線CT装置による生体機能画像化" 光技術動向調査報告書XIII. 385-388 (1997)
• [Publications] 小田一郎、伊藤康展、奥村正文、稲垣陸史、永井克也: "光の拡がりを考慮した光CT再構成画像" 第44回応用物理学関連連合講演会予稿集. 923 (1997)
• [Publications] 小田一郎、伊藤康展、奥村正文、稲垣陸史、永井克也: "光の拡がりを考慮した光CT断層画像" 第58回応用物理学会学術講演会講演予稿集. 6 (1997)