2014 Fiscal Year Annual Research Report
血管内構造の描出を目指した拡散光計測システムの開発
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24500513
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| Research Institution | Hokkaido University of Science |
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Principal Investigator |
北間 正崇 北海道科学大学, 保健医療学部, 教授 (50285516)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 孝一 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (30125322)
浪田 健 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10571250) [Withdrawn]
加藤 祐次 北海道大学, 情報科学研究科, 助教 (50261582)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 光散乱 / 内シャント / 血管透視 / 点拡がり関数 / 光拡散 / シャントトラブル / 光透視 / 医用画像 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人工透析患者に造設した内シャントには狭窄や閉塞などの血管異常が多く発生しており，日々の管理による早期発見が求められる。これに対し本研究では，近赤外光を用いることで無侵襲かつ小規模で内シャントの状態を観察可能なシステムの開発を目指す一環として，内シャントの光透視像から血管内形状変化を抽出することに主眼を置いて検討した。研究実績の概要を以下に示す。
①モンテカルロ法に基づき，前腕の内シャント部を模擬したシミュレーションモデルを構築し解析することで最適計測条件を見出した。②解析結果を基本に，高感度赤外線計測用CCDカメラとLEDアレイ光源等からなる計測システムを構築した。③前腕部内シャントを模擬したファントムにより計測系を評価した結果，血管像取得の可能性を示した。④内シャント透視像の鮮明化を目指して，点拡がり関数(PSF)を用いた散乱抑制の検討を行い，一般的な高域強調処理よりもPSFを用いたほうが画質改善に有効であることを明らかにした。⑤血管壁構造を加えたファントムを作製，導入することで，血管内構造変化描出における本手法の有効性を示した。⑥光散乱抑制後の血管透視像から血管内径の変化を抽出するアルゴリズムを開発し，その有用性を示した。⑦内シャント造設部に既知形状の蛍光マーカを埋め込み，PSFを実測することでPSF適用の画質改善効果向上を図り，有用性を示すことが出来た。
以上の結果を踏まえて本年度は更に以下の検討を行った．
①照射光量の不均一性を改善すべく，光源を線状照射のレーザーダイオードに変更するとともに多波長計測システムを構築し有用性を示した。②血管内肥厚の主要因と考えられる血管内脂質の増加を模擬した試料を作製し，病変部性状の特定を目指して多波長計測を行い本計測法の有用性を示した。③血管壁構造を考慮したPSF適用手法を提案し，その有用性を示した．
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Research Products
(28 results)
