| 研究課題/領域番号 |
12555014
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 展開研究 |
|---|
| 研究分野 |
応用光学・量子光工学
|
|---|
| 研究機関 | 大阪府立大学 |
|---|
研究代表者 |
堀中 博道 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (60137239)
|
|---|
| 研究分担者 |
松中 敏行 アロカ(株), 超音波プローブ開発部, 技術部長
和田 健司 大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (40240543)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
2001年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2000年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
|
|---|
| キーワード | 光CT / 光超音波相互作用 / 超音波速度 / 超音波位相 / 代謝情報 / 生体組織 / 散乱媒質 / 医療診断 / 超音波 / 光断層画像 / 光吸収 / 光散乱 / 音速 / 分光特性 |
|---|
| 研究概要 |
医療診断への応用を目的として、光・超音波相互作用を利用した新しい光トモグラフィを提案した。光吸収による局所的な温度変化を超音波の位相シフトとして検出する方式について実験を行い、装置を作製した。
まず、作製した装置の基本的な動作を確認する実験を行った。
1.超音波トランスデューサー(共振周波数5MHz)を用い、水中を伝搬させ、透過超音波の位相シフト信号が水温の変化に対応して変化することを確認した。
2.水中に吸収体を置き、光照射による超音波の位相シフト信号を検出した。
3.水中に置かれた吸収体の光照射による温度上昇が局所的に起こることを、実験と計算機シミュレーションによって確認した。
4.散乱媒質としてイントラリィピッド水溶液を用い、生体体組織に匹敵する高い散乱係数の媒質中においても光照射による位相シフト信号を検出できることを示した。つぎに、超音波トランスデューサーの自動走査、データの取り込み、投影データからCT画像の演算、断層画像の表示まで出来るように、信号処理系を改善し、以下の画像再構成実験を行った。
5.散乱媒質中に部分的に染色した寒天を置き、試料の周りに超音波を走査して光照射(Arレーザー)による位相シフトを求めた。位相シフトを投影データとしてCTアルゴリズムを用いて構成した画像は、試料の吸収分布を再現しており、本測定法の有効性が示された。
6.実際の動物組織を用いた実験を行った。試料として鶏肉の中に染色した寒天を吸収体として挿入したものを用いた。光照射による位相シフトの投影データは、鶏肉内部の吸収体の形状を表していた。
7.生体組織での吸収の低減と装置の小型化のために、光源を高出力半導体レーザー(〜5W、810nm)に変更し、上記の5、6の実験を行い、光情報を得られることを示した。
本研究で、in vitroではあるが、実際の生体組織内の吸収分布を画像化できる装置が開発できた。
|
