2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of the methods for brain function imaging by electromagnetic waves
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15K15525
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
山本 清二 浜松医科大学, 学内共同利用施設等, 理事 (60144094)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 脳イメージング / 光学 / 赤外光 / テラヘルツ波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳の神経活動をイメージングする方法として、従来用いられているfMRI、SPECT、PET、MEGなどは大型でwearableではないという欠点を持つ。一方、NIRSやEEGは、装置が比較的小型で移動できるという点で優れているが、脳深部の評価ができないことが最大の問題である。本申請ではこれらに代わる新たな方法を探索するために、長波長光を用いてラットの脳機能（特に血流）変化を検出できるか否かを検討し、脳深部まで観ることができる簡便な方法の原理検証を行うことを目標に研究を行った。
イソフルレン麻酔下にラット頭部に5.73μmの量子カスケードレーザーを照射し、その透過の検出を試みたが、特定のピークが得られなかった。血液だけでなく、組織水、脳脊髄液により光が吸収がされること、散乱により光が直進せず光路長が一定しないことが計測を妨げる要因と考えられた。
個体レベルではこれらの因子を除外することが困難であり、長波長光によるイメージング法の探索目的に、テラヘルツ波（0.8-1.5 THz）による脳スライスイメージング（キヤノンとの共同研究）を試みた。その結果、腫瘍と正常脳との間では、①細胞の密度（腫瘍領域では単位面積あたりで細胞核の占める割合が高い）、②水分量の差により、腫瘍領域で屈折率が高くなり、脳腫瘍と正常脳との鑑別が可能であることが明らかとなった。
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