2019 Fiscal Year Annual Research Report
Visualization of blood flow velocity based on self-scattered light from red blood cells
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17K18321
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| Research Institution | National Institute of Technology, Toyama College |
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Principal Investigator |
経田 僚昭 富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50579729)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | Laser / Blood cell / Velocity / Fringe pattern |
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| Outline of Annual Research Achievements |
赤血球が放つ散乱光から血流速度を直接計測できる方法の実現と高度化が本研究のテーマであり、光学系や情報処理系までの一連の計測系が開発されたことが実績である。赤血球を信号源とする理由は造影剤などを生体外部から注入する必要性を排除するためである。光信号に着目した理由は非侵襲性を完全に達成するためである。プローブなどの挿入も必要としない、外部からのレーザー光の照射によって赤血球からの光信号を取得し分析することで血流速度を計測するのが本研究のコンセプトである。実際の計測対象としては、抹消部の微細血管や動脈などの比較的太い血管である。言い換えれば、動脈血管から細血管までを網羅する完全非侵襲の血流計開発が本研究の目的である。
これまでの取り組みを基盤として、最終年度は送光系の改良を主眼とする取り組みを行った。本計測系はlaser Doppler Velocimetry (LDV)の計測原理を利用したものであり、レーザー光の交差領域を拡大すれば計測領域拡大につながる。実際の臨床の場での使用を想定した時に計測対象から離れた位置にある光源から計測部にレーザー光を照射する必要がある。すなわち、光源からどの程度まで離れた位置の血管内部計測が可能となるか（干渉縞を形成できるか）を明らかにする必要があり、装置改良の余地があるとの研究テーマに取り組んだ。実際に、レーザー光源からロッドレンズやシリンドリカルレンズの組み合わせによって、無限遠方まで干渉縞形成領域を拡大するに至った。計測領域としては、受光部の拡大が必要となるが、任意の広さを有する送光系の構築が実現できたことが成果である。
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