2019 Fiscal Year Annual Research Report
散乱光強度の角度分布情報を活用した生体計測技術の研究
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16H03165
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
兵頭 政春 金沢大学, 機械工学系, 教授 (30359088)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
的場 修 神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (20282593)
宮内 哲 国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター企画室, 嘱託 (80190734)
齋藤 伸吾 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 主任研究員 (80272532)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 生体情報・計測 / 医用光学 / 生体活動計測 / 角度分解計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに角度分解プローブの空間感度分布がモノポールプローブと仮想的ダイポールプローブの空間感度の重ね合わせとして近似できることを示したが，今年度は，さらに仮想的ダイポールプローブの空間感度分布がモノポールプローブの空間感度分布の光源と検出器間距離（SD距離）に関する1次微分と等価であることを示した．このことにより，角度分解プローブの空間感度分布はSD距離が等しいモノポールプローブをSD距離方向にシフトさせて得られる感度分布と等価になることを実証した．
また，前年度までにモノポールプローブの空間感度分布が光拡散方程式の解析解を用いて合成できることを示したが，今年度はこの成果を時間分解計測に拡張し，モノポールプローブの空間感度分布の時間変化の可視化シミュレーションに着手した．この手法ではモンテカルロシミュレーションが不要になるため，計算方法を最適化すれば，均一構造の散乱体に対し，モンテカルロシミュレーションで1か月程度かかる処理を数分で完了できる見込みがある．この手法を用いて異なるSD距離のモノポールプローブに対して2層の識別感度を時系列で追跡したところ，２つのプローブには全く差異がないことを見出した．これは従来全く知られていなかった新しい知見である．
さらに，前年度に引き続き，散乱光強度の角度分布が計測可能な2レンズ系光プローブの設計を実施し，全光結合効率が27%以上，最大受光視野角が78゜（半値半幅），角度分解能が10゜以下となる光学系配置を見出すことに成功し，すべてのパラメータにおいて設計目標を上回ることができた．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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