| 研究概要 |
近年増加の著しい糖尿病性網膜症等の早期診断の為,網膜酸素代謝の定量解析が重要である.本研究は,網膜血管酸素代謝の光学的"その場"計測を目指し,基盤技術となる血液酸素飽和濃度の高速計測を実現するスペクトル解析法を開発することを目的とした.
1.デュアル高速マルチチャンネル分光器とコンピュータを用いて,血管・周辺組織両部位の分光反射スペクトルペアーを短時間に同時計測・並列処理する装置を設計・開発した.
2.分光反射スペクトルから求めたXYZ色度座標の主波長と刺激純度を用いた新しい分光データ解析法を提案し,計算ソフトを開発した.色度ベクトル主波長の統計評価より,動・静脈が自動判別出来ることを確認した.
3.モンテカルロ計算で種々条件のスペクトルを求め,主波長・刺激純度と酸素飽和濃度との関連づけを試みた結果,濃度レベルを数段階に区分評価できる可能性を得た.
4.分光反射率と酸素濃度の関連づけに関し,多変量解析に逆モンテカルロ法イタレーションを併用した新規な推定法を考案した.これにより酸素濃度絶対値を推定することが可能になった.
5.生体擬似試料と色素,ヒト血液を寒天に混ぜて作った生体組織モデルによる実験から,上記推定法の可能性を確認した.ノイズ等の影響で推定値に誤差が生じることがわかった.
6.開発した血液酸素濃度推定法を,網膜組織に適用するため,事前に参照テーブルを用意し,分光反射率から瞬時に酸素濃度を出力するアルゴリズムとプログラムを開発した.
7.上記プログラム動作の有効性を調べるため,データ既知の試料により分光計測,酸素濃度推定,表示までの一連の酸素評価システムの動作確認実験を行った.微弱強度条件で推定誤差が目立ったが,通常動作での基本的な有効性が確認できた.
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