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次世代生体用光波トモグラフィ装置の試作研究

研究課題

研究課題/領域番号 11792004
研究種目

地域連携推進研究費

配分区分補助金
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関山形大学

研究代表者

丹野 直弘  山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00006248)

研究分担者 佐藤 学  山形大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (50226007)
船場 忠幸  山形大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (30238654)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
2001年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
キーワード光コヒーレンストモグラフィ / 高空間分解能 / 合成光源 / ヘテロダインビート信号の安定性 / 二重干渉光学系 / 小型干渉画像光学系 / 生体断層画像 / 光学干渉系 / インコヒーレント光源 / コヒーレンス / 空間分解能 / スペクトル幅 / コヒーレンス光源 / コヒーレント / 共焦点光学系 / コヒーレント光源
研究概要

本研究の目的は、a)さらなる高い高空間分解能を有するOCT技術の研究開発、b)幅広い臨床応用に対応する新規断層画像測定技術の研究開発である。これに対して、次の成果が得られた。
a)高空間分解能用合成光源:複数の光源を用いる合成光源の最適設計法を提案し、合成光源のコヒーレンス長を実測して、高空間分解能化への有用性を示した。800nm帯の2つのSLDと1つのLEDを用いて、合成光源を試作した。最適強度比でパワーは、約440μWである。単独での最短コヒーレンス長の約67%に減少させた。サイドローブは、メインピークの約6%に抑えた。
b)高次高調波信号を用いたヘテロダインビート信号の安定性向上:ヘテロダインビート信号の8次までの高調波成分、正弦波・三角波位相変調、さらに光源の拡張としてレーザ光源、SLD、ハロゲンランプに関して、理論的・実験的検討を行い、位相変調指数などの条件、安定性の向上を定量的に示した。
C)小型干渉画像光学系を用いたOCTの試作:小型干渉画像光学系として、同軸型ミロー干渉系を提案した。実験では、波長:840nm,コヒーレンス長:43μm、光出力:2mWのSLD、20倍の対物レンズを用いて、同軸型ミロー干渉系を構成した。光軸、横方向分解能は、それぞれ21μm、10μmであり、散乱試料として5円硬貨の表面を測定した。
d)光波共焦点走査型断層画像測定法:共焦点レーザ走査型断層画像測定法とマルチ入射ビームによるドップラー法との組み合わせによって、断層画内で血流などの三次元速度ベクトルと断層画増の同時測定を行う光学システムの基礎検討を行った。実測より断層画像と速度ベクトルの同時測定が原理的に可能であることを確認し、空間分解能約10μm、ダイナミックレンジ30db、血流速度に近い±2mm/secの範囲でのドッブラーシフトを測定した。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] Adrian Dobroiu: "Coaxial Mirau interferometer"Optics Letters. 27. 1153-1155 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manabu Sato: "Stabilization by harmonic intensities for output signal in heterodyne detection"Applied Optics. 41. 2461-2469 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yan Zhang: "Numerical investigations or optimal synthesis of several low coherence sources for resolution improvement"Optics Communications. 192. 183-192 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤学: "オプティカル・コヒーレンス・トモグフフィ(OCT)の最新技術"精密工学会・精密工学会誌. 67. 546-549 (2001)

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  • [文献書誌] Yan Zhang: "Resolution improvement in optical coherence tomography by optimally synthesizing light emitting diodes"Optics Letters. 26. 205-207 (2001)

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  • [文献書誌] 佐藤学: "光コヒーレンストモグフフィによる生体組織の断層画像計測"計測自動制御学会・計測と制御. 39. 259-266 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Adrian Dobroiu: "Coaxial Mirau interferometer"Opt. Lett.. vol.27 no.13. 1153-1155 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manabu Sato: "Stabilization by harmonic intensities for output signal in heterodyne detection"Appl. Opt.. vol.41, no.13. 2461-2469 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yan Zhang: "Numerical investigations of optimal synthesis of several low coherence sources for resolution improvement"Opt. Commun.. vol.192. 183-192 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yan Zhang: "Resolution improvement in optical coherence tomography by optimally synthesizing light emitting diodes"Opt. Lett.. vol.26, no.4. 205-207 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yan Zhang: "Resolution improvement in optical coherence tomography based on destructive interference"Opt. Commun.. vol.187. 65-70 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yan Zhang: "Characters of the semiconductor laser with strong feedback"Optik. vol.112, no.2. 91-96 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manabu Sato: "Phase-drift-suppression in heterodyne detection using coherent light source"Opt. Rev.. vol.8, no.1. 37-42 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Adrian Dobroiu: "Coaxial Mirau interferometer for shap measurement of rough surfaces"Proceeding of The 4th International Workshop on Automatic Processing of FringePattern. 391-393 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomofumi Ikari: "Partially delayed Fizeau interferometer for optical coherence tomography"CLEO/Pacific Rim. TuD1-TuD3 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomofumi Ikari: "Compact optical coherence tomography system using partially delayed Fizeau interferometer"CLEO' 2001. CTuY, Baltimore. (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kin Pui Chan: "Detection schemes for optical - coherence - domain imaging of biological tissues"Opt. Rev.. vol. 7, no.5. 389-395 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manabu Sato: "Phase-drift-suppression method using higher order harmonics in heterodyne detection"Opt. Rev.. vol. 7, no.5. 462-467 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manabu Sato: "Phase-drift-suppression using harmonics in heterodyne detection and its application to optical coherence tomography"Opt. Commun.. vol.184. 95-104 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yan Zhang: "Synthesis of low coherence sources for optical"Optics and optoelectronic inspection and control, SPIE. 4221. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yan Zhang: "Multiple reference lights low coherence interferometer"Optics and optoelectronic inspection and control, SPIE. 4221. (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manabu Sato: "Phase-drift-suppression in heterodyne detection and its application to optical coherent tomography"CLEO/Europe-IQEC 2000,. CTuK22, Nice, France. (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Manabu Sato: "Coaxial Michelson interferometer for optical biotomography"Interdisciplinary international conference on polarisation effects in lasers, spe-ctroscopy and optoelectronics (PELS-2000),. 79 (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤学, 丹野直弘: "オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー(OCT)の最新技術"精密工学会誌. Vol.67,no.4. 546-549 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yan Zhang, Manabu Sato, Naohiro Tanno: "Numerical investigations of optimal synthesis of several low coherence sources or resolution improvement"Opt, Commun.. Vol.192. 183-192 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Manabu Sato, Naohiro Tanno: "Stabilization by harmonic intensities for output signal in heterodyne detection"Appl.Opt.. (Accepted). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tomofumi Ikari, Manabu Sato, Naohiro Tanno: "Compact optical coherence tomography system using partially delayed Fizeau interferometer"Technical digest of CLEO 2001,(Baltimore, USA). CtuY. 6-11 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Manabu Sato, Masahiro Akiba, Kin Pui Chan, Naohiro Tanno: "New Feasibility of Optical Coherence tomography to Medicine"Technical digest of Joint Symposium on Bio-Sensing and Bio-Imaging, (Yamagata, Japan). 1B-14. 2-4 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Adrian Dobroiu, Hiroshi Sakai, Manabu Sato, Naohiro Tanno: "Coaxial Mirau interferometer for shape measurement of rough surfaces"Proceeding of The 4th International Workshop on Automatic Processing of Fringe Patterns (Fringe2001), (Germany, Sept.). 391-393 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤学,丹野直弘: "光コヒーレンストモグラフィーによる生体組織の断層画像計測"計測自動制御学会・計測と制御. Vol.39 No.4. 259-266 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤学,清野勝宏,小野寺一貴,丹野直弘: "ヘテロダインビート信号の高次高調波による位相揺らぎ抑制法と生体断層画像計測への応用"電子情報通信学会論文誌. Vol.J83-C No.6. 533-541 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Manabu Sato,Katsuhiko Seino,Kazutaka Onodera,Naohiro Tanno: "Phase-drift-suppression using harmonics in heterodyne detection and its application to optical coherence tomography"Opt.Commun.. Vol.184. 95-104 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Manabu Sato,Masakazu Endo,Naohiro Tanno: "Phase-drift-suppression method using higher order harmonics in heterodyne detection"Opt.Rev.. Vol.7 No.5. 462-467 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sato,Y Ikeda,M.Endo,S.fukuda N.Tanno: "Phase-drift-suppression in heterodyne detection using coherent light source"Opt.Rev.. Vol.8 No.1. 37-42 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yan Zhang,Manabu Sato Naohiro Tanno: "Resolution improvement in optical coherence tomography by optimally synthesizing light emitting diodes"Optics Letters. Vol.26 No.4. 205-207 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤学 他: "ヘテロダインビート信号の高次高調波による位相揺らぎ抑制法と生体断層画像計測への応用"電子情報通信学会論文誌. J83-C. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤学 他: "光コヒーレンストモグラフィーによる生体組織の断層画像計測"計測自動制御学会・計測と制御. Vol.39,No.4. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤学 他: "高次高調波検出による光ヘテロダイン信号処理法と生体断層像計測"電子情報通信学会技術研究報告. Vol.MI99-23 No.191. 19-24 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 遠藤雅和 他: "オプティカルコンフォーカルスキャニングトモグラフィーの基礎特性II"Optics Japan '99 講演予稿集. 23pC2. (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 堀之内光 他: "光ファイバー型マッハツェンダー干渉計におけるハロゲンランプの光学基礎特性"1999年応用物理学会東北支部第54回学術講演会講演予稿集. 9aA10. (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 江畑達也: "ハロゲンランプを用いたフィゾー・マイケルソン干渉系の基礎特性"2000年春季第47回応用物理学関係連合講演会. (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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