2019 Fiscal Year Research-status Report
Study on ultrasound tagged optical tomography based on chemiluminescence enhancement effect
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17K01368
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| Research Institution | Tohoku Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小林 正樹 東北工業大学, 工学部, 教授 (90332981)
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2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 生体画像計測 / 化学発光 / 超音波 / 断層画像 / 超音波併用光画像計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超音波を補助的に用いて生体深部の光画像計測を行う，超音波併用型光プローブ画像計測技術の研究を行っている。本手法は，超音波が音響化学的に化学発光を促進する効果を利用したものであり，生体の生理機能計測のために用いる化学発光プローブの生体内分布を，集束超音波の2次元走査により空間選択的に検出するものである。光計測の困難な厚みのある光散乱媒質内での断層画像計測を実現する，従来にない生体深部光画像計測法として我々のグループが提案した。本研究課題では発光プローブとしてルミノールを用い，活性酸素種(ROS)による酸化ストレス状態の非侵襲画像計測を目的とし研究を行ってきた。
これまでに断層画像の２次元高空間分解能化のため，直交軸上に２台設置したフェイズドアレイ型超音波トランスデューサを用い2方向から同時照射しながら，ディジタル遅延方式により焦点を電子走査する計測システムを開発し検討を行った。ルミノール化学発光試料を埋設した生体模擬試料を計測対象として，深度20mmにおいて両軸ともに1mm程度の空間分解能で画像計測が可能であるとの昨年度の結果を踏まえ，今年度は実際の生体計測に必要な，より低濃度での画像計測の実現に向け，超音波の照射・走査制御法の見直しを行い，これまでの連続波に代えバースト波での照射が可能なディジタル遅延回路を設計・試作し計測実験を行った。その結果，空間分解能を維持した状態でのエイリアス信号除去による高感度化が可能であるとの結果が得られた。最終年度は本手法のROS検出能の評価実験と，その上で生体試料を用いた断層画像計測を行い，研究成果をまとめる予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度計画において目標とした2軸電子走査方式に基づくシステムの制御機構の改良が完了し，高感度化への評価実験を実施した。今後生体試料による計測実験を行う
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| Strategy for Future Research Activity |
研究はほぼ予定通りに進捗した。使用額もほぼ予定通りであった。残額は消耗品として予定していたものであり，次年度消耗品に使用する。
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| Causes of Carryover |
生体模擬試料に関連する消耗品として予定した金額に若干余剰が発生したが，次年度その目的で必要となる。
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Research Products
(1 results)
