2016 Fiscal Year Research-status Report
光と音響の生体内伝播理論に基づく胎児への酸素供給モニタリングシステムの開発
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15K06125
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
大川 晋平 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 医用工学, 助教 (20432049)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤井 宏之 北海道大学, 工学研究院, 助教 (00632580)
平沢 壮 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 医用工学, 助教 (60583086)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 光音響イメージング / 医用工学 / 計測工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
レーザー光照射によって血液が熱膨張することによって生じる超音波を用いた新しい医用イメージング法である光音響イメージングを用いて胎盤中の血液の酸素飽和度を計測する研究を行った．
呼吸回数を変化させた動物モデルを用いて，胎盤の位置を超音波画像から確認し，その場所において光音響測定を行った．これと同時に血液ガス分析を行い，母体血の酸素飽和度を測定した．胎仔の心拍のパルスドップラーによるモニタリングも同時に行うことで，従来から行われている胎児モニタリングと光音響による胎盤の血液酸素飽和度測定の比較を行えるようにした．測定結果は引き続き収集と解析を進めていくが，母体血と胎盤の血液酸素飽和度の違いや，胎仔の心拍と血液酸素飽和度の相関関係について検討するためのデータが集まりつつある。
従来から行われている胎児のモニタリングが胎児の状態をどの程度反映しているのか，また，光と超音波を用いた方法が将来的に可能になった場合にどのような情報を得ることができるのか等について，引き続き検討していく．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
動物モデルを用いた実験を行い，実際の生体からの光音響データを取得することができたことは重要な進展であった。画像再構成アルゴリズムについても引き続き検討を進めているところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
生体内光伝播をシミュレーションし，実際に計測した光音響データから生体中の血液の光吸収の度合いを示す吸収係数の分布を定量的な画像として再構成することを目指す。動物モデルを用いた実験とその解析を進め，光音響を用いたモニタリングの将来的な可能性について検討を進める。
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| Causes of Carryover |
データ解析等のため，動物実験の予定を若干変更したため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
動物モデルと実験のための消耗品購入に使用する．
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[Journal Article] In vivo photoacoustic imaging of uterine cervical lesion and its image processing based on light propagation in biological medium2017
Author(s)
Okawa, S., Sei, K., Hirasawa, T., Irisawa, K., Hirota, K., Wada, T., Kushibiki, T., Furuya, K., Ishihara, M.
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Journal Title
Proceedings of SPIE
Volume: 10064
Pages: 100642S
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Noninvasive photoacoustic imaging using microconvex probe2017
Author(s)
Okawa, S., Sei, K., Shinchi, M., Nakamura, A., Hirasawa, T., Tsuda, H., Wada, T., Horiguchi, A., Kushibiki, T., Sasa, H., Furuya, K., Asano, T., and Ishihara, M.
Organizer
the 94th Annual Meeting of Physiological Society of Japan
Place of Presentation
Hamamatsu, Japan
Year and Date
2017-03-28 – 2017-03-30
Invited
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