• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

蛍光スペクトル情報に基づいた術中精密診断・治療システムの開発

Research Project

Project/Area Number 09J08965
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Medical systems
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

安藤 岳洋  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords蛍光計測 / レーザ焼灼 / 脳腫瘍 / Protoporphyrin IX / 5-ALA / スペクトル / レーザ
Research Abstract

本年度は、主にレーザ蒸散システムの細経化を行った。これまでの研究では、ガルバノスキャナを用いたレーザ走査型のレーザ蒸散システムを開発してきたが、デバイスの形状が箱型だったため、摘出後にできる脳の空間に挿入して使用することは不可能であった。これを解決するために、内視鏡状のデバイスの開発を目指した。
本研究では、焼灼用レーザと励起用レーザおよび蛍光取得の光路を同軸にし、細経形状の先端部から側方に光を照射するシステムを開発した。開発した装置は、蛍光計測部、焼灼用レーザ装置、走査機構部、レーザ切り替え部、細径部および制御用PCで構成されている。励起用のレーザ、焼灼用のレーザ、分光器には、前年度で使用したものと同じものを使用している。本研究では405nm~2.97μmという広い範囲の光を使用するため、既存のレンズを用いることが出来ない。そこで、蛍光計測スポットおよび焼灼スポット径を可能な限り小さくするためのレンズ設計を行った。具体的には、2つのレーザ(波長405nmと2.94μm)はコリメートレンズにより並行光として対物レンズに入射するとし、2枚のレンズの曲率半径・厚み・材質の合計8つをパラメータとして、それぞれの光の間の収差を小さくする最適化を行った。その結果、サファイヤおよびフッ化カルシウムの2枚のレンズの構成となった。
焼灼点の走査は、回転および直動機構によって行う。中空シャフトのステッピングモータにより、鏡筒周りの回転を行うことで、焼灼点を円周状に走査が可能となる。また、直動ステージにより、鏡筒軸方向の走査が可能となる。これらを組み合わせることにより、円筒状の空間の内面を走査することが可能である。
いくつかの評価実験を行い、脳腫瘍にPpIXが集積した状態を模したファントムを用いた実験により、局所的なPpIX蛍光スペクトル計測が可能であることを、ブタ摘出脳を用いた実験により、脳組織の焼灼が可能であることを確認した。レーザ合焦時の蛍光スペクトル計測スポット径は、直径1.6mm程度であることが示された。

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] Precise comparison of protoporphyrin IX fluorescence spectra with pathological results for brain tumor tissue identification2011

    • Author(s)
      Takehiro Ando, et.al.
    • Journal Title

      Brain Tumor Pathology

      Volume: 28 Pages: 43-51

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-sensitive fluorescence endoscope using electrocardiograph-synchronized multiple exposure.2011

    • Author(s)
      Takehiro Ando, et al.
    • Journal Title

      Int J Comput Assist Radiol Surg

      Volume: 6 Pages: 73-81

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 残存脳腫瘍除去のためのレーザ蒸散システムの開発2011

    • Author(s)
      小池純基, et al
    • Organizer
      第20回日本コンピュータ外科学会大会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2011-11-25
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 5-ALA蛍光計測に基づく脂肪密度予測による脳腫瘍識別に関する検討2011

    • Author(s)
      小池純基, et al
    • Organizer
      第50回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-04-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Fluorescence-intensity compensation based on position measurement using laser dot pattern2011

    • Author(s)
      Takehiro Ando, et al
    • Organizer
      Int J Comput Assist Radiol Surg
    • Place of Presentation
      ドイツ・ベルリン
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Talaporfineと5-ALAにおけるphotodynamic diagnoses(PDD)の相違2010

    • Author(s)
      丸山隆志, et al.
    • Organizer
      第31回日本レーザー医学会総会
    • Place of Presentation
      愛知、ウインク愛知
    • Year and Date
      2010-11-14
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳腫瘍組織レーザ蒸散システムの開発および評価2010

    • Author(s)
      藤原圭祐, et al.
    • Organizer
      第19回日本コンピュータ外科学会大会
    • Place of Presentation
      福岡、九州大学
    • Year and Date
      2010-11-04
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 3D Fluorescent Position Identification System for Laparoscopic Surgery2010

    • Author(s)
      Wang Shuai, et. al
    • Organizer
      第19回日本コンピュータ外科学会大会
    • Place of Presentation
      福岡、九州大学
    • Year and Date
      2010-11-02
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Talaporfineと5-ALAにおけるphotodynamic diagnoses(PDD)の相違2010

    • Author(s)
      丸山隆志, et al.
    • Organizer
      第20回日本光線力学学会
    • Place of Presentation
      福井、福井県県民ホール
    • Year and Date
      2010-06-12
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 5-ALA蛍光計測による脳腫瘍境界判定に関する研究2010

    • Author(s)
      後藤啓介
    • Organizer
      第19回ライフサポート学会フロンティア講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2010-03-06
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 5-ALAを用いた定量的PDDにおける解析方法と診断精度の向上2009

    • Author(s)
      丸山隆志
    • Organizer
      第30回日本レーザー医学会総会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-12-02
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳腫瘍組織の精密除去のためのレーザ蒸散システムの開発2009

    • Author(s)
      藤原圭祐
    • Organizer
      第18回日本コンピュータ外科学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-11-23
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 腹腔鏡下における生体内蛍光物質の3次元位置推定に関する研究2009

    • Author(s)
      東真希子
    • Organizer
      第18回日本コンピュータ外科学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-11-22
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 5-ALAによる定量蛍光診断による腫瘍境界領域の検討2009

    • Author(s)
      堀場綾子
    • Organizer
      第27回日本脳腫瘍学会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2009-10-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Local Spectrum measurement system for 5-Aminolaevulinic acid Induced Protoporphyrin IX fluorescence2009

    • Author(s)
      Takehiro Ando
    • Organizer
      World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering
    • Place of Presentation
      Munich, Germany
    • Year and Date
      2009-09-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 蛍光スペクトルに基づいた脳腫瘍部位精密同定に関する研究2009

    • Author(s)
      安藤岳洋
    • Organizer
      第48回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-04-23
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi