2014 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
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25350519
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| Research Institution | Yamagata University |
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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 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，生殖分野における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，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，生命を司る卵母細胞の動きから得られ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，卵母細胞の小さい動きを可視化するため，OCT画像のモード(強度，振幅，対数)を変えてcorrelation mapping OCT (cmOCT)，speckle variance OCT (svOCT), Squared differential image(SDI)のアルゴリズムの評価を行った．強度モードでSDIを計算したほうが最もコントラストが高いことがわかった．またこれらの処理をGPUに実装し，さらにフレーム間のジッターの影響を軽減する方法もGPU処理に実装して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．これにより卵巣内の卵母細胞の3次元分布を可視化することに成功した．また前年度開発した1310nm波長帯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た．分解能を評価した結果と１5umであった．
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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
卵巣内の卵子のわずかな動きをコントラストよく可視化するアルゴリズムがGPU上で正しく動作するプログラムを開発でき，卵巣内の卵母細胞の3次元分布を可視化することができたことから，おおむね順調であるといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
構築したOCTシステムにおいて，これまでより広帯域光源を導入したが深さ方向分解能は，理論値より劣る値であった．そこで今後は計測系の改良と開発中の計算による数値的な補償のGPUプログラムにより，分解能向上を図る．
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| Causes of Carryover |
システムの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
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
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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