1996 Fiscal Year Annual Research Report
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08458281
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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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, 教授 (30125322)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福島 菊郎 北海道大学, 医学部, 助教授 (70091486)
工藤 信樹 北海道大学, 工学部, 助手 (30271638)
加藤 祐次 北海道大学, 工学部, 助手 (50261582)
山本 克之 北海道大学, 工学部, 教授 (10088867)
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| Keywords | 光応用計測 / 断層イメージング / 短パルス光 / 分光計測 / 光CT / 散乱 / 生体計測 / 医用画像 |
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| Research Abstract |
本研究は,光による生体断層撮影技術をより具体化するため,多波長光による体内情報の高度計測技術を開発することを主目的とする.本年度は,本手法の基本原理の確立をめざし,基礎的検討ならびに実験システム基本部分の設計・試作を行った.
1.基本原理等の基礎的検討
(1)体内の血流量変化や,酸素化状態変化をイメージングするための計測原理につき検討を行った.その結果,変化前後の輝度比をとることにより,散乱の影響を抑制しつつこれらの変化を透視像中にイメージングできることを明らかにした.コンピュータシミュレーションおよび実験をとおし,この原理の有効性を確認した
(2)近軸散乱光について基礎的検討を行い,その特性を明らかにした.シミュレーションと実験でその存在を実証するとともに,これを利用する散乱抑制法の有効性を示した.
(3)短パルス光を生体に照射し,戻ってきた後方散乱光パルス波形を利用して生体内の断層イメージングを行う手法を新たに考案した.シミュレーションを行い,層状構造を成す生体組織の吸光度分布が本手法により得られることを確かめた.
(4)光による投撮像に既存のX線CTのアルゴリズムを適用したのでは,散乱の影響が強く現れるため像の劣化が著しい.この問題を解決する方法を考案し,シミュレーションによりその有効性を確認した.
2.実験システム基本部分の開発
(1)理論解析ならびにシミュレーションにより,実験システムに要求される性能,例えば光源強度や受光系感度などを明らかにした.
(2)Ti-Sapphire laser, streak cameraなどを中心とする実験システム基本部分を設計・試作した.
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[Publications] 清水孝一: "光透視と光CT" Clinical Engineering. 7・2. 125-128 (1996)
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[Publications] 清水孝一: "光による体内機能のイメージング" 検査と技術. 24・3. 235-237 (1996)
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[Publications] K. Shimizu, et al.: "Imaging of physiological functions by laser transillumination" OSA TOPS. 2. 348-352 (1996)
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[Publications] M. Kitama, et al.: "CT imaging of biological body with CW laser light" OSA TOPS. 2. 353-356 (1996)
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[Publications] 清水孝一 他: "光による生体透視イメージング" レーザー学会研究会報告. RTM96-19. 37-42 (1996)
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[Publications] K. Shimizu, et al.: "Reconstruction of cross-sectional image of diffuce medium using backscattered light" Proceedings of ISAP (invited). 4. 1253-1256 (1996)
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[Publications] 清水孝一(分担執筆): "生体情報の可視化技術" コロナ社(in press),
