2013 Fiscal Year Research-status Report
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25350520
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
佐藤 学 山形大学, 理工学研究科, 教授 (50226007)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西舘 泉 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70375319)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 医用画像 / バイオイメージング |
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| Research Abstract |
１．ショートマルチファイバー(SMMF)の加工プロセスの確立と光学特性評価
加工プロセスは、ファイバーを長さ5mm程度に垂直端面で切断するプロセスと，ファイバー端面を放電で溶融し，ボールレンズ状に加工後，一定の長さで切断するプロセスを確立した．光学特性を含むイメージング特性を評価することによって，再現性のあるプロセス条件を押さえることができた．また，光学特性評価では，標準的なテストパターンを用いて，空間分解能，焦点深度を測定し，さらに，光線行列を用いた理論計算を行い，倍率，結像条件を明らかにしながら，測定結果と比較して実験結果との一致から設計手法の有効性を確認した．
２．画像処理技術の立ち上げ (1) 鮮明化技術 まず，コントラストの低下を改善するために，背景光成分を減算し，輝度値を画素値の最大値まで大きくするシステムをLabviewを用いて構築した．次に，画像に特有な空間周波数成分を抽出するために，バンドバスフィルターを用いたシステムを構築し，フィルタパラメーターの最適化を図った．(2) 空間分解能の向上 まず，一般的なデコンボリューション画像処理技術をLabviewを用いてPC上で立ち上げ，次に測定画像に対して、点像関数の拡がりや強度を変えながら，デコンボリューション処理を行い，元画像と比較して，分解能の向上を確認しつつ，パラメーターの最適化を図った．以上の処理を切除したラット脳に対して行い，画像処理の有用性を確認した．
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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
当初の研究計画に沿って，ショートマルチモードファイバーを作成するプロセスを確立し，光学特性に関しては光線行列を用いた手法での解析結果と測定結果が一致したことから設計手法も固められてきている．さらに，測定画像を改善する画像処理システムも構築され，実際に切除したラット脳を用いてその有効性が確認されている．
以上の理由により，概ね順調に研究が進んでいると判断される．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画に沿って以下のように研究を進める．
１)ニードル型光学顕微鏡の特性評価と脳組織の画像測定
ショートマルチモードファイバーは，長さが5mm程度なので長さを有効に使うために接続用GRINレンズにまず接続した二段構成とし，それを治具に固定して，対物レンズにセットする。治具全体は，一般的な生物顕微鏡の対物レンズに，ピントを調整して固定する。組織内部からの信号光を得る際は，照射光と直交する偏光成分を取り出し，不要な背景光をカットしてコントラストの高い画像を得る。先端部の組織挿入が問題の時は，超音波デ
バイスに対物レンズを取り付け，振動を与えながら挿入するなどの方法を試みる。
２)画像処理技術の立ち上げ
画像処理も，技術の蓄積が必要であり，継続して改良を加えることにより，より最適なアルゴリズムを検討して，高空間分解能化，低歪化を図り，画質の向上を試みる。
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