2013 Fiscal Year Research-status Report
卵巣機能の実時間評価のためのドップラー光干渉断層画像化システムの開発
Project/Area Number |
25350519
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Research Institution | Yamagata University |
Principal Investigator |
渡部 裕輝 山形大学, 理工学研究科, 准教授 (00333328)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | OCT / GPU / 卵巣機能 |
Research Abstract |
本研究では,卵巣機能の新しい早期診断法として,卵巣に存在する初期発達段階の卵胞の形態変化を観察するため,5ミクロンの空間分解能を有する高分解能・光干渉断層計(OCT)システムを開発する.さらに安価なGPU(Graphics Processing Unit)を用いた超高速画像処理を開発し,形態の断面構造だけでなく,生命を司る機能情報のリアルタイム表示を実現することによって,卵巣機能を「生きたままで」診断できる画期的な解析技術を開発する. 本年度は,前述した目的を達成するために,これまでの使用してきた波長840nmより長い波長帯(1310m)のOCTシステムを構築した.この波長帯で感度を有する近赤外高速ラインカメラ(1024画素,91.9kライン/秒)を導入し,高速に干渉信号を取得した.さらに構造情報と機能情報のリアルタイム表示実現のため,GPUによるフーリエドメインOCT用高速画像処理の開発を行った.OCT画像の強度情報を利用しドップラー角に関係なく流体位置のマッピングを行うcorrelation mapping OCT(cmOCT)やintensity based Doppler variance OCT(IBDVOCT),speckle variance OCT(svOCT)の3つのアルゴリズムをGPUで開発し,各々実行した結果,いずれの方法でもデータ取得時間より短い時間で処理が終えることを確認し,リアルタイム表示が可能であることがわかった.さらに横方向分解能の改善を検討を行った.まず測定プローブに焦点距離の短いレンズを用いて,テストターゲットを用いて分解能を評価した結果と5.5umなった.
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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
卵巣内の卵子の動きを画像化ため,血流のマッピングに有効なアルゴリズムを適応した.それらがGPU上で正しく動作するプログラムを開発できたため,概ね順調にできているといえる.横方向の分解能は測定プローブに焦点距離の短いレンズを用いることで概ね達成できている.
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Strategy for Future Research Activity |
前年度構築したOCTシステムにおいて,より高い深さ方向分解能を得るため,これまでより広帯域な超広帯域光源を導入し,システムの改良を行う.OCTシステムで超広帯域光源を利用することから,参照光路とプローブ光路の違いによる分散の影響が大きい.そこで分散を補償するため,プローブ光路と同等の光学素子を参照光路に入れるて調整する.当初の計画通り十分な補償が出来ない場合は,計算による数値的な補償を検討し,GPUプログラムに実装する.機能情報可視化のためのアルゴリズムの再評価し,GPUプログラムに改良を加える.さらにシステム構築後,マウス卵巣を用いて,評価を行う.得られた結果をまとめ学会発表を行う
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Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
システム改良に必要な光学部品などの物品を購入するには,少額であったため 翌年度分と合わせて,物品を購入し,システムの改良を行う予定である.
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