2017 Fiscal Year Annual Research Report
虚血性神経障害による下肢切断リスク回避のための光音響イメージング開発
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17H02113
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
石原 美弥 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 医学教育部医学科専門課程, 教授 (30505342)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
八木橋 操六 公益財団法人額田医学生物学研究所, その他部局等, その他 (40111231)
額田 均 公益財団法人額田医学生物学研究所, その他部局等, その他(移行) (60118833)
東 隆一 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 病院 形成外科, 准教授 (00531112)
藤田 真敬 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 防衛医学研究センター 異常環境衛生研究部門, 准教授 (20525927)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 医用超音波システム / 糖尿病 / 神経科学 / 量子ビーム / 生物・生体工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の初年度として、研究を円滑に進めるために、動物実験の倫理審査、臨床研究の倫理審査の手続きが十分であるか確認し、動物実験については必要に応じて内容を更新した。臨床研究についてはH30年度４月から施行される臨床研究法への対応として、必要情報を収集した。
動物実験において、固定方法、麻酔の維持、生体モニターなど、測定する光音響データの信頼性を維持するための処置について、研究グループで協力し、マウスとウサギを対象にした測定の実験で対応できるようにした。
開発技術は、大きく分けて、３つあり、１つ目として、深部のマルチスペクトル計測の光伝播計算としてフルエンス補正をできるようにした。また広帯域センサーによる検出信号を周波数アンミックスできるアルゴリズムを構築した。さらに、画像再構成処理については複数のパターン化が出来るようになった。
また、当初計画の通り、血液酸素飽和度分布イメージングのための光音響分光データの取得プロトコルと、血流速分布イメージング法の確立のための動物実験のプロトコルを作成した。
本研究で開発する技術の精度検証のために必要かつ需要な虚血動物モデルについては、すでに実績のあるウサギを対象に、再現性に重きをおきながら、どこの部位（全身胴体を把握するために複数箇所）を観測部位にするかについて、実験的に検証した。うさぎでは坐骨神経が１つ目の観測部位の候補になることが、病理学的な裏付けから明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
生体の光散乱が血液酸素飽和度測定の精度にどの程度影響があるのか血液ファントムとモデル動物の測定結果を比較することができた。
光散乱の影響はファントムでは、シミュレーション通りの結果となり、学会発表をすることができた。モデル動物でも、予想通り、光散乱の影響はあった。
ファントムとモデル動物に加えて、摘出組織を対象に測定できたことから、当初の計画以上と自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
臨床研究については、新規の課題で推進するには困難がある。本研究課題だけで解決できる状況でもないので、学会での活動などで最新情報を入手することが、方策だと考える。動物実験について、モデル動物によって、大きさが異なること、測定部位を見つけ易さが異なること、などが体系的に把握することが、論文にはならないが、ノウハウとして蓄積され、測定データ信頼性と再現性などにつながるので、研究グループで共有をしながら進めることを、推進方策とする。
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