| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角田 直人 九州大学, 工学研究院, 助教授 (70345437)
谷川 ゆかり (独)産業技術総合研究所, 人間福祉医工学研究部門, 主任研究員 (20344202)
酒谷 薫 日本大学, 医学部, 教授 (90244350)
星 詳子 東京都精神医学総合研究所, 脳機能解析研究チーム, チームリーダー (50332383)
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| Research Abstract |
近赤外光を用いて,10cmより大きな生体組織の断層像を得る拡散光トモグラフィは,大きく透過型と反射型に分けられる.透過型は十分な測定データが得られるため,比較的高品質な画像を再構成することができる.一方,反射型は,対象物の深部の情報が欠落しているため,再構成画像の質が悪く,これまで有用な情報を得ることが難しかった.
今年度に行った本研究においては,反射型でも多くの有効な測定データを得ることができる極短パルス光を用いたピコ秒時間分解法を用い,これにより取得したデータから画像を再構成する逆問題アルゴリズムを初めて構築した.このアルゴリズムは,透過型の拡散光トモグラフィで確立した修正パルススペクトル法に基づくものであり,シミュレーションによれば,ある程度の画像化が可能であることが示された.
構築したアルゴリズムの実証実験を行うため,生体組織に近い光学特性値を持つエポキシ樹脂をベースとする試料(ファントム)を作製する技術を確立した.また,作製したファントムを用い,ピコ秒時間分解計測装置により予備実験を行って測定データを収集した.
ファントムの測定データを入力データとし,構築したアルゴリズムにより画像再構成を試みた.その結果,反射型でも画像を再構成することが可能であることを実証した.しかし,画像の品質はシミュレーションで期待されたほどではなく,その原因として,光を入射・検出する光ファイバーの位置の誤差,光ファイバーのファントムへの接触法,ファントム中の光学特性値の望まない不均一などが考えられ,問題点を摘出することができた.
さらに来年度に向け,ヒトのin vivo測定のための計画と準備を行い,頭頂部における脳内静脈洞の画像化,および,前頭部における脳の高次機能に伴う血液量変化の画像化を検討した。
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