2017 Fiscal Year Annual Research Report
生体内通信による埋め込み型イメージセンサを用いた脳内撮像系の完全無線化
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16J11330
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
速水 一 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2018-03-31
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| Keywords | 生体埋植デバイス / イメージセンサ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
[①赤外線を用いた複数画像伝送]省配線接続で複数のセンサを制御可能な多点撮像システムを構築した．本システムにおいて，各センサの出力はパルス幅として出力され，任意のタイミングでセンサを切り替えることで時分割複重に複数の画像を出力できる．また，構築したイメージセンサ複数駆動システムの出力を発光素子の点滅制御に利用することで，光による画像の無線伝送を検証した．複数のイメージセンサで画像を取得し，赤外線の点滅光によって画像を無線伝送するシステムを小型基板上に集積することによって，動物実験に適用可能な多点撮像デバイスを開発した．
[②受信回路の製作]赤外線波長の光を用いた送信機に対して，信号を検出・増幅してパルス幅情報を取得し，コンピュータに入力する受信回路を作製した．InGaAsフォトダイオードの検出器によって信号を検出し，オペアンプやフィルタ回路によってノイズを除去しつつ，信号を増幅，Arduino系マイコンに入力した．回路を組み合わせることで外部光の影響を抑制し，通信の品質を向上した．
[③リアルタイム表示ソフトウェアの開発]パルス幅出力の信号波形をすべて取得し，PC上で別途解析プログラムを用いて画像を復元した．Arduino系マイコンに入力したパルス幅信号をマイコン上で数値に変換し，シリアル通信によってPCに伝送することで，解析プログラムにより処理を省いた．また，数値入力された信号を逐次画像に変換するプログラムを構築することで，受信した波形から画像を直接出力できるシステムを開発した．
[④マウス脳表の多点撮像]作製した小型デバイスと受信回路を用いて，マウス脳表の多点撮像実験を実施した．マウスの頭部を開口し，複数のセンサを露出した脳表に密着させ，光出力を受信回路から取得した．マウス脳表を撮像し，複数のセンサからそれぞれ異なる血管像を撮像できた．
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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