眼底血流のその場解析-血管実時間計測とシステム化-

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650397
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 相津 佳永 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (20212350)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 湯浅 友典 室蘭工業大学, 工学部, 助手 (60241410) ; 三品 博達 室蘭工業大学, 工学部, 教授 (90001304)
• Keywords: 眼底血流 / 網膜血管 / 網膜反射率 / 網膜分光計測 / 血管径計測 / 血流計測

Research Abstract

網膜血流の日常的測定診断を実現するため,光学的な網膜血管径実時間計測法を開発し,血流計との一体化による眼底血流 “その場"解析システムを確立することが本研究の目的である。平成10年度に得られた研究実績は以下の通りである。
1. 網膜分光反射率測定装置の製作
実験用眼科観察装置にハロゲン光源と光ファイバー端子を設置し、その出力端をマルチチャンネル型高感度分光測光システムに入力する系により,網膜特定部位の分光反射率を短時間で高感度に計測可能な装置を構築した。併せて,コンピュータによる操作制御と大容量データ保存を実現した。
2. 網膜組織の分光反射率測定と最適波長の決定
ボランティア被検者の網膜血管及び周辺組織部の分光反射率データを多数測定・蓄積し,統計解析した。これより血管像のコントラスト改善が期待できる最適波長として,570±5nmを選定した。動脈・静脈自動判別には,血管観察画像の色彩に基づく色度図の主波長ベクトルを用いる新規な手法を考案した。この方法は疾病眼などの血管像が不明瞭な場合にもかなり有望であるとの推定評価を得た。
3. 血管径検出ユニットの試作と駆動・検出条件の最適化
512素子型リニアイメージセンサを用いて,網膜血管像を反射光強度信号として検出するコンピュータ制御検出ユニットを製作した。ガラス管と既知反射率拡散面による眼底血管モデルで得たサンプル信号をフーリエ解析した結果、1ラインの走査時間は従来の125ミリ秒を4倍程度短縮可能であり,また有効利用素子数は血管の誤認識を避けるため,25〜50ピクセル程度が最適との結論を得た。
以上の成果を踏まえ,次年度には信号処理開発及びビデオ動画像との比較,ハードウェア構築,実験評価を行い,システムの確立を目指す。

Research Products

• [Publications] Yoshihisa Aizu: "Compensation of eye movements in retinal speckle flowmetry using flexible correlation analysis based on the specific variance" Journal of Biomedical Optics. 3巻3号. 227-236 (1998)
• [Publications] Yoshihisa Aizu: "Measurements of retinal blood vessel diameter for bio-speckle flowmetry" SPIE Proceedings. 3252巻. 34-43 (1998)
• [Publications] Yoshihisa Aizu: "Coherent optical techniques for diagnostics of retinal blood flow" Journal of Biomedical Optics. 4巻1号. 61-75 (1999)
• [Publications] Yoshihisa Aizu: "Diffuse reflectance spectra of blood vessels within a skin tissue model" SPIE Proceedings. 3599巻(発表予定). (1999)