2018 Fiscal Year Research-status Report
In vivoラット深部脳組織における神経線維の三次元断層画像測定
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18K12051
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
佐藤 学 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50226007)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西舘 泉 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70375319)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | in vivoラット脳 / 深部神経組織 / 神経線維構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SMMF（short multimode fiber）先端加工１：
SMMFの先端が現状では円筒形状なためにスムーズな挿入に問題があるので、球状加工を試みている．プラズマ放電による先端球状加工装置の試作を試みており、放電前後による屈折率分布の測定と結像条件を測定し、最適球状形状に向けた放電条件の検討を進めている．
FF-OCMの改良１：
in vivoラット脳の測定結果をまとめて論文発表した．直径125um、長さ7.4mmのSMMFを用いて、深さ方向分解能、横方向分解能はほぼ2umである．測定の一例では、in vivoラット脳に深さ4mmまでSMMFを挿入し、SMMF先端から直径47um, 深さ約150umの3次元領域を測定した．測定後の組織染色では、海馬の付近までSMMF先端が達しているのが確認できた．また、測定中の組織表面の変位は、約20umであること、心電図のモニターより測定中に循環器系は安定であることが確認できた．測定した鉛直断層画像を深さ方向にスタックした三次元データより、神経繊維の空間配置や構造に関する情報が得られ、これらは報告されている神経線維のデータと同様であった．また、他の論文では、画像信号強度の積分値から神経線維の深さ分布を議論しており、灰白質と白質の境界付近で増大する傾向が、我々の結果と一致した．以上より、SMMFで測定した三次元画像は神経線維の空間構造であることが示された．
高感度化：
フーリエ変換に伴うSN比の向上に着目し、参照ミラーを一定周波数で振動させたときの干渉画像を高いフレームレートのカメラで測定し、フーリエン変換によりある深さの鉛直断層画像を得る方法を試みた．従来の位相シフト法より背景ノイズが抑圧される傾向が見られ、高感度化が期待される．
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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
SMMF先端加工装置の試作、条件だしは進行中で、in vivoラット脳の測定結果も論文発表できた．高感度化でも位相変調を用いた方法が期待できそうである．
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| Strategy for Future Research Activity |
SMMF（short multimode fiber）先端加工１：
実験結果を蓄積し、加工形状、加工条件の最適化を図る．
FF-OCMの改良１：
高感度化では、引き続き位相変調を用いる方法と従来の位相シフト法を実験的に比較して高感度化を進める．in vivoラット脳の測定では、干渉画像の高速測定より、スペクトル成分から画像情報の種類の識別を試みる．また、安楽死により心停止に伴う画像情報の変化に着目し、実験を進める．
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| Causes of Carryover |
実験の進展に伴う計画変更で，少額の残額が生じてしまった。翌年度は，実験の消耗品として残額も含めて使用する計画であるので問題ない。
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