2018 Fiscal Year Annual Research Report
Multimodal imaging of microcirculation by integrating OCT and spectral SDF camera
| Project/Area Number |
16H01855
|
|---|
| Research Institution | Chiba University |
|---|
Principal Investigator |
羽石 秀昭 千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (20228521)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中口 俊哉 千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (20361412)
大西 峻 千葉大学, フロンティア医工学センター, 助教 (30706833)
関根 雅 千葉大学, フロンティア医工学センター, 技術専門職員 (70769182)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | SDF / 微小循環 / 酸素飽和度 / 衝動物実験 / 血管抽出 / OCT / シミュレーション / 酸素分圧 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
微小循環における酸素飽和度(SO2)のモニタリングは疾患の状態の把握や機序の理解をする上で重要である。そこで、我々はこれまでに微小循環イメージングを目的としてSidestream Dark-Filed (SDF) カメラを試作してきた。しかし、SDFオキシメトリの精度は組織表面から撮影対象までの深さ(撮影深度)に大きく依存している。そこでまず光伝搬モンテカルロシミュレーションに基づくSDFオキシメトリの撮影深度補正手法を考案した。光学ファントム実験を実施し、取得したSDF画像に対して提案手法を適用した結果、推定誤差が25%から3%に補正され、手法の有効性が示唆された。この結果は日本医用画像工学会において担当の大学院生が口頭発表を行い、奨励賞を受賞した。
次に小動物を用いたSDFオキシメトリの妥当性検証を行った。まずラット背部微小循環を対象に、吸入酸素濃度(FiO2)の制御により誘発した急性低酸素刺激時のSO2の経時変化を観察した。FiO2の増減に対応したSO2推定値の変化が観察され、SDFオキシメトリにより微小循環の酸素状態の変化を観察可能であることが確認された。以上より、SDFオキシメトリの生体への適用可能性が示唆された。この結果を世界的に権威あるJournal of Biomedical Optics誌（IF=2.6）に投稿して、掲載に至った。
Optical coherent tomography（OCT）に関してはOCTを小動物の微小循環に適用して映像から血管構造を抽出するアルゴリズムを開発した。さらにSDF撮影系と融合するためのハードウェアも整え、OCTから可視化した血管構造にSDF撮影で得た酸素飽和度マップを重畳することができるようになった。
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
