2012 Fiscal Year Annual Research Report
生体組織内の歪み・応力・含水率を同時断層検出する干渉画像計測システムの構築
| Project/Area Number |
22500409
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
佐伯 壮一 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (50335767)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 生体情報計測 / バイオメカニクス / バイオイメージング / 生体材料学 / 医用生体工学 / スキンメカニクス / 軟骨ダイナミクス / 実験力学 |
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| Research Abstract |
本研究における最終目標は，３計測法（歪み断層計測・応力断層計測・含水率断層計測）のハイブリッドシステムを構築することであった．主な内容は，歪み計測の3次元化，吸引圧負荷デバイスを組み込んだOCTプローブの構築，スキンメカニクスの適用，軟骨バイオメカニクスへの適用，光弾性計測（偏光OCT）の干渉光学システム構築，応力断層計測アルゴリズムの構築，含水率計測干渉光学システムの構築，である．以下に．３計測システムの研究実績の概要を述べる．なお，構築システムを生体模擬ファントムに適用し歪み・応力・含水率の定量的検証を行うだけでなく，皮膚組織や軟骨組織などへも適用を行った．
１） 歪み断層計測： 3次元歪みの算出アルゴリズムを実装化し，歪み検出精度をマイクロストレイン（0.03％）まで向上させた．更に，連続荷重負荷を行うデバイスとの同期システムを実装し，動的断層可視化システムを構築した．本システムを皮膚摸擬試料に適用し粘弾性特性検出の定性的検証を実施した．皮膚組織と軟骨組織にもin/ex vivo適用し，組織粘弾性特性の検討を行った．各組織への適用結果は，毛細血管やコラーゲン組織と粘弾性特性との関係をマイクロ断層可視化することが可能であった．
２） 応力断層計測： 2偏光波を同時検出する偏光OCT干渉光学システムを構築し，ストークスパラメータマップにおける干渉稿空間周波数変化から応力断層分布を算出するアルゴリズムを構築した．本システムを高分子基材料に適用し応力断層可視化法の妥当性を証明した．
３） 含水率断層計測： 1400nm帯と1300nm帯の2波長干渉光学系システムを構築し，含水率のマイクロ断層検出が可能であることを確認した．更に，歪みと含水率を同時計測するシステム構築のため，時間分解能と空間分解能を向上させるガルバノスキャニングプローブを導入した．現在その検証中である．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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