| 研究課題/領域番号 |
10558125
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
下岡 聡行 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50196549)
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| 研究分担者 |
加藤 祐次 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50261582)
山本 克之 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10088867)
清水 孝一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30125322)
福島 菊郎 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (70091486)
江田 英雄 島津製作所, 基盤技術研究所, 主任(研究職)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
2000年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1999年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
1998年度: 5,000千円 (直接経費: 5,000千円)
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| キーワード | 生体計測 / 光CT / 散乱 / 短パルス光 / 医用画像 / 分光計測 / 断層イメージング / 光応用計測 |
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| 研究概要 |
本研究は、医療用光CTの実現をめざし、光の多波長・短パルス化による体内情報高度計測手法の実現ならびにその可能性を検証するシステムの開発を目的として行われた。その結果、以下の成果が得られた。
1.生体組織における強い光散乱現象を抑制し、強大な散乱光に含まれる微弱な直進光成分を検出する原理を考案した。
2.短パルス光と時間分解計測技術を応用し、散乱体中を直進伝搬した光成分を効率よく分離抽出する手法を開発した。さらにこれらの組み合わせにより、散乱体中でも入射光軸に沿った経路の吸光度積分値を求める手法を開発した。
3.上記手法を実現する実験システムを開発し、散乱体内の吸光度分布イメージングの実験を行った。その結果、短パルス光を用いない場合に比べ、再構成画像の空間分解能が大きく向上することが確かめられた。また、従来非常に困難であった散乱体中の吸光度分布定量計測が可能となることが実証された。
4.透過光の得られない生体部位においても断層イメージングを行うため、後方散乱光を用いた吸光度分布再構成原理を新たに考案した。この原理を実現する計測手法を開発し、シミュレーションによりその有効性や特性を明らかにした。
5.この手法を用いる実験システムを構築し、生体模擬ファントムを用いて吸光度分布再構成実験を行った。その結果、定性的には良好な再構成結果が得られたが、定量性の点で問題があることがわかった。またこの手法では、計測誤差の影響が再構成結果に大きく影響することも明らかとなった。短パルス・多波長光源を用いることにより、これらの問題点を克服できる再構成アルゴリズムを新たに考案した。シミュレーションと実験を通し、その有効性を確認した。
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