ペンシルレンズ顕微鏡による高血圧ラット微小循環動態解析システムの開発

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12557065
• Research Institution: Kawasaki College of Allied Health Professions
• Principal Investigator: 立花 博之 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 助手 (00241216)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平松 修 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 講師 (50208849) ; 松本 健志 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 助教授 (30249560) ; 後藤 真己 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 教授 (50148699) ; 片岡 則之 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 講師 (20250681) ; 望月 精一 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 助教授 (60259596)
• Keywords: 糸球体毛細管 / 高速度CCD生体顕微鏡 / 腎微小循環 / 血流動態 / 速度マッピング / 光マーカー

Research Abstract

GRIN(Gradient-index)レンズを基本としたペンシルレンズ型のCCD生体顕微鏡の開発に取り組んだ。具体的には、撮像系の蛍光対応化、小型化(ペンシル型)、高速度シャッター(最大毎秒200枚)の開発を個々に進め、最終的に統合する手法を採った。蛍光対応については、可視光対応の光マーカーを用いて実現した。この際バックグラウンドレベル(組織像、血液)とマーカー像の濃淡の差に関する基礎データを収集し、観察対象部位(麻酔下ラットの腎内部)において必要な光量が推定できた。小型化については、外径3mmのレンズの試作に成功し、最終目標である外径1mm以下レンズの開発を進めている。この際、レンズ径が小さくなるにともない、ライトガイド(レンズ周辺に組み込む光ファイバ)の組込み本数を減少させることなく作成することが重要となる。これが実現できない場合、撮影に必要な十分な光量を確保することが出来なくなる。高度な工作精度を要求するが、徐々にではあるが改良が進んでいる。高速度シャッターシステムについては、毎秒200枚撮影可能な回路系の基礎開発は終了し、現在はCCD回路周辺から生ずる内部雑音の低減に取り組んでいる。
これと並行して、糸球体内血流速度分布解析ソフトウェアの開発も行った。具体的には、計測される動画像をもとに時間毎の時空間画像を作成し、この相関分析より局所血流速度を解析する。動画像を扱うため、多くの計算量をともなうが、ソフトウェアの基本構造の作成は完了している。

Research Products

• [Publications] 小笠原康夫,梶田達也,仲本博,松本健志,立花博之,望月精一,梶谷文彦: "低酸素時における冠微小循環とミトコンドリア代謝機能の空間的関連性の解析"Japanese Circulation Journal. 64. 383 (2000)
• [Publications] Y.Ogasawara,T.Kajita,T.Matsumoto,H.Tachibana,H.Nakamoto,S.Mochizuki,C.Tokuda,F.Kajiya: "Imaging of micromyocardial metabolic activity and microvascular blood flow distribution"Digest of Papers of the 2000 World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering. WEBa327-07 (2000)