1999 Fiscal Year Annual Research Report
生体レーザアブレーションのナノ秒時間ゲート分光によるカルシウム検出と医療応用
Project/Area Number |
11480256
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Research Institution | Osaka University |
Principal Investigator |
春名 正光 大阪大学, 医学部, 教授 (20029333)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近江 雅人 大阪大学, 医学部, 助手 (60273645)
森本 茂人 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (20150336)
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Keywords | 生体レーザアブレーション / ナノ秒時間ゲート分光 / カルシウム検出 / 骨粗鬆症診断 / 光バイオプシ |
Research Abstract |
本年度は、毛髪や爪の紫外レーザアブレーションを行い、その分光スペクトルを10ナノ秒の時間分解能で高感度、かつ安定に検出する手法を提案、骨粗鬆症等の具体的な臨床診断への応用について検討することを目的に研究を進めた。 (1)単一レーザパルスによる生体レーザアブレーションのナノ秒時間ゲート分光法を提案し、冷却CCDを用いた高感度の発光プルーム分光測定システムを構築した。 (2)毛髪・爪中に含まれる微量なCaの高感度検出を実証した。とくに毛髪において色による吸収の影響のないUV光の利用や表面汚れの除去方法を検討し、安定な測定条件を設定した。 (3)女性を中心に各年齢層の毛髪Caを検出し、加齢によるCaの減少を明らかにした。一方、男性においては同様の変化はなく、これらはX線による骨量計測結果と一致することが分かった。 (4)毛髪Ca強度とX線による骨量計測値(BMD値)とは相関があることが明らかになり、骨粗鬆症診断における本手法の有効性を示すことができた。 (5)また、出産約一月の女性の毛髪を採取し、妊娠、出産に至る毛髪内のCaが徐々に低下、出産で最小となることを見出した。 (6)アブレーションされた生体表面の光断層像を取得してアブレーション深さを決定し、これをもとに厚さ方向の生体組織のCa分布測定が行えることを提案した。これは今後の新たな診断・治療につながるものである。
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Research Products
(10 results)
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[Publications] Shogo inoue: "A low coherence interferometer system for simultaneous measurement of refractive index and thickness ranging 20 μm to a few millimeters"13th lnt'l Conf. Optical Fiber Sensors(OFS-13). Tu4-6. 124-127 (1999)
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[Publications] 近江 雅人: "低コヒーレンス光干渉による生体組織の屈折率と厚さ測定"医用電子と生体工学. Vol.37,No.1. 78-84 (1999)
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[Publications] Hideki Maruyama: "A practical measurement system for determination of refractive index and thickness using the low coherence interferometer"1999 lnt'l Conf. Opt. Eng. for Sensing and Nanotech.(ICOSN'99). proc.SPIE,Vol.3740. 26-29 (1999)
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[Publications] Mitsuo Nakamura: "Time-gated spectroscopic study of laser-ablation plume of biological tissue"The 3rd Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/PR'99). Tech.Digest Vol.1. 45-46 (1999)
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[Publications] Masamitsu Haruna: "Low coherence interferometer for simultaneous measurement of refractive index and thickness"The 3rd Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/PR'99). Tech.Digest Vol.1. 64-65 (1999)
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[Publications] 井上 将吾: "超低コヒーレンス光干渉による膜の屈折率と厚さ同時測定"応用物理学会・光波センシング技術研究会. LST24-14. 87-94 (1999)
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[Publications] 春名 正光: "医療分野における光断層画像:低コヒーレンズ光干渉による断層像検出を中心として"O plus E. Vol.21,No.7. 800-808 (1999)
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[Publications] Masamitsu Haruna: "Calcium dertection of human hair and nail by the nanosecond time-gated spectroscopy of laser-ablation plume"SPIE International Conf.BIOS 2000(Biomedical Optics). Paper 3917-14. 128-128 (1999)
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[Publications] Masamitsu Haruna: "Detection of phase transition of a biological membrane by precise refractive-index measurement based on the low coherence interferometry"SPIE International Conf.BIOS 2000(Biomedical Optics). Paper 3915-25. 108-108 (1999)
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[Publications] Masamitsu Haruna: "Optical reflection imaging for display of 2-D refractive index distribution along the geometrical thickness"OSA Biomedical Topical Meeting. Paper MB5(to be presented). (1999)