分光光源型マルチスペクトルカメラによる浅部皮下組識観察システムの開発

• Project/Area Number: 15659134
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Laboratory medicine
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 谷 重喜 国立大学法人浜松医科大学, 医学部附属病院, 助教授 (80217116)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 前川 真人 (前川 直人) 国立大学法人浜松医科大学, 医学部, 教授 (20190291)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2003: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: 分光光源装置 / マルチスペクトル / 皮下組織 / CCDカメラ / スペクトル光源 / 色素特性 / 波長帯域 / ローデータ

Research Abstract

○人体浅部皮膚組織の映像を撮影するための条件設定と観測用CCDカメラの作成を行った.
(1)皮膚浅部組織の光特性
皮膚組織の浅い部分における光吸収度や拡散度を知るために赤外線波長域を中心として,波長特性の異なるローパスフィルタにて分光撮影を行った.皮膚組織の部位の組成により,波長毎の拡散や吸収特性が異なることがわかった.短波長では拡散が大きく,長波長では吸収が大きい傾向にある.
(2)皮膚組織モデルの作成
どの部位でどの程度の吸収や拡散があるのかを推測するために皮膚組織のモデルを作成し,コンピュータによるシュミレーションを行った.皮膚組織の部位特性を見るためのモデルであるため,等サイズのピクセルモデルとして作成した.
(3)観測波長域の検討
皮膚画像を特徴付けるスペクトルを既存の分光光度計の光源を利用して,光の皮下透過性や分散特徴を見るための評価おこなったが,均一な組成分布でないため特定の波長を決定することは困難であった.このため分散する光が少なく透過する光が多い長波長域を利用するため550nm以上の長波長全般を利用することにした.
(4)観測カメラの製作
既存のCCDカメラは,可視領域を中心とした設計で各種のフィルタや画像処理がなされている.このため,本研究で必要となる赤外線領域を捕らえるために赤外除去フィルタを削除したCCD素子を利用し,また可視領域を除外するためにローパスフィルタを備えたCCDカメラを作成した.さらに観測結果をリアルタイムで見るために動画像に対応したカメラとし,静止画像は動画情報からキャプチャーする方式とした.