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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

Research Project

Project/Area Number 15K06125
Research InstitutionNational Defense Medical College

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)

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)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords光音響イメージング / 医用工学 / 計測工学
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.

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。

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。

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.

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.

  • Research Products

    (5 results)

All 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [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.
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE

      Volume: 10064 Pages: 100642S

    • DOI

      10.1117/12.2253716

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Spatial filtered reconstruction for changes in the absorption coefficient for diffuse optical tomography2016

    • Author(s)
      Okawa, S.
    • Journal Title

      Proceedings of SICE Annual Conference 2016

      Volume: 2016 Pages: 1160-1163

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Renormalization of the highly forward-peaked phase function using the double exponential formula for radiative transfer2016

    • Author(s)
      Fujii, H., Okawa, S., Yamada, Y., Hoshi, Y., Watanabe, M.
    • Journal Title

      Journal of Mathematical Chemistry

      Volume: 54 Pages: 2048-2061

    • DOI

      10.1007/s10910-016-0670-3

    • Peer Reviewed
  • [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
  • [Presentation] Approximations in quantitative photoacoustic tomography reconstructing the absorption coefficient2016

    • Author(s)
      Okawa, S., Hirasawa, T., Kushibiki, T., and Ishihara, M.
    • Organizer
      The 10th ICME International Conference on Complex Medical Engineering
    • Place of Presentation
      Utsunomiya, japan
    • Year and Date
      2016-08-04 – 2016-08-06
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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