2011 Fiscal Year Annual Research Report
新原理による3次元構造の光透視具現化システムの開発
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21240045
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
清水 孝一 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30125322)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 祐次 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (50261582)
工藤 信樹 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (30271638)
北間 正崇 北海道工業大学, 工学部, 教授 (50285516)
千葉 仁志 北海道大学, 大学院・保健科学研究院, 教授 (70197622)
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| Keywords | 生体透視 / 3次元光透視 / 近赤外光 / 光散乱 / 点拡がり関数 / 近軸散乱光 / 光拡散 / 時間分析 |
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| Research Abstract |
本研究は、生体内部の構造情報および機能情報を光により3次元的に透視イメージングすることをめざし、新原理に基づく新たな手法を創出するとともに、それを具現化するシステムを開発しようとするものである。第三年度は、これまでの成果を受け、3次元光透視の原理を具現化するシステムの具体的開発に入った。具体的内容は、次のとおりである。
1.次の装置各部を開発した。
(1)光源部、照射光伝送部、アプリケータ部、生体部位支持部、受光部、信号伝送部、画像処理・提示部等のハードウェア。
(2)これら各部をドライブしまたシステム化するためのソフトウェア。
(3)信号処理、画像処理および3次元透視像再構成のソフトウェア。
2.生体の2次元透視像において体内光散乱の影響を抑制する手法を開発し、静脈のみならず動脈の一部も比較的鮮明に描写できるようにした。また、撮像対象を平板上にしなくとも円筒状のままで散乱抑制ができるようにした。
3.これらを用い、3次元透視像を再構成するアルゴリズムを開発し、3次元透視像が得られるようになった。
4.上記のように開発したシステム各部の基本動作は確認され、また3次元透視像も得られたが、その画質は、未だ実用に耐えるものではない。問題点のいくつかが抽出され、今後の課題が明らかになってきている。
研究成果の発表:学術誌、国際会議三カ国6件、国内会議(招待講演2件を含む)において、本研究の成果を発表した。また本研究の成果を含む特許8件を出願した。
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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
当初計画のとおり、3次元透視像を再構成できるところまで達成された。しかし画質等、まだ不十分な点は残されている。当初計画のとおり、実用上の問題点のいくつかも、抽出された。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初計画のとおり、来年度での研究の完成をめざす。まず画質を向上させるため、ハードウェア、ソフトウェアの問題点の解決を図る。モデルファントムでの3次元透視像再構成を繰り返し、実用性能をめざす。その後、動物実験、ヒト実験をとおし、有用性を検証する。
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