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覚醒手術におけるヒト脳機能マッピング用WFOCTに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 13F03044
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 医用システム
研究機関山形大学

研究代表者

佐藤 学  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50226007)

研究分担者 ANNA Tulsi  山形大学, 大学院理工学研究科, 外国人特別研究員
ANNA Tulsi  山形大学, 大学院理工学研究科, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2014年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード脳外科 / 機能マッピング / 光学的内因性信号 / 後遺症 / OCT / 内因性信号 / WF OCT / 感度 / 覚醒下手術
研究実績の概要

光波を用いた生体の断層イメージング技術であるOCTは,無侵襲性と数十μmの高い空間分解能が特徴である.一方, 脳外科の分野では,MRIなどにより腫瘍部分は確認できるが,後遺症を減らすために,脳表面の機能マッピング情報を元に切除部位を最小にする必要である.そのため,皮質上に電気刺激を与え,その反応で機能マッピング情報を得て,切除部位の判断を行う覚醒手術が行われている.短時間でより正確な機能マップを得るかが重要になる.従来の機能マッピングの方法では,空間分解能が十分でなく,光学的内因性信号(OIS)を用いた方法が期待されている.これは,組織が活動すると,代謝変化により,組織の吸収・散乱特性が変化することを用いる.実際,反射率変化は小さく,表面は凹凸があり,心拍や呼吸で動きを伴う.高いニーズがありながら,関連のOCTの研究開発は国内では,一般には知られていない.変位する組織に対して,より高感度に内因性信号を高い空間分解能で測定するかが課題となる.これに対して,本研究で得られた結果を以下に述べる.
1)単一露光型 WF OCTの感度の検討では,感度を低下させる原因となる直流画像成分を低減する測定方法を提案し,約6dBの感度向上を確認し,実際にポリスチレンスポンジを用いて画像測定を行い,測定方法の有効性を確認した.
2)組織の動きに対応する WF OCTでは,測定領域4.0x4.3mm2においてガラスのジグを組織表面にコンタクトさせて表面の動きを抑制する方法とOCTとを融合を提案し,ジグを豚の筋組織に用いても,組織表面の反射画像,位相画像,コンタクト付近の断層画像が測定できることを示した.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Improvement of the dynamic range using background subtraction in single shot wide-field optical coherence tomography2015

    • 著者名/発表者名
      Tulsi Anna, Dalip Singh Mehta and Manabu Sato
    • 雑誌名

      Journal of Modern Optics

      巻: - 号: 21 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1080/09500340.2014.995734

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reflection, phase and en-face sectional imaging of scattering objects using quasi-single-shot wide-field optical coherence tomography2015

    • 著者名/発表者名
      Tulsi Anna, Satoshi Kimura, Dalip Singh Mehta, and Manabu Sato
    • 雑誌名

      Optical Review

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Stability in phase and intensity measurement using quasi single shot wide field optical coherence tomography2015

    • 著者名/発表者名
      T. Anna, S. Kimura, D. S. Mehta and M. Sato
    • 学会等名
      5th Asian and Pacific-Rim Symposium on Biophotonics (APBP’15)
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
    • 年月日
      2015-04-22 – 2015-04-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 単一露光ワイドフィールドOCTによる屈折率測定2015

    • 著者名/発表者名
      木村 暁,大塚一輝,Tulsi Anna,高橋俊博,佐藤 学
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県,東海大学湘南キャンパス
    • 年月日
      2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Calibration method to improve stability of phase measurement in single-shot wide-field optical coherence tomography2014

    • 著者名/発表者名
      Tulsi Anna, Satoshi Kimura, Dalip Singh Mehta, and Manabu Sato
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2014
    • 発表場所
      東京都,筑波大学東京キャンパス
    • 年月日
      2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Signal model analysis in the single shot wide field optical coherence to mography2014

    • 著者名/発表者名
      Anna Tulsi, Dalip Singh Mehta, and Manabu Sato
    • 学会等名
      Optics & Photonics International Congress 2014
    • 発表場所
      Ybkohama, Japan
    • 年月日
      2014-04-23
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Signal Model Analysis in the Single Shot Wide Field Optical Coherence Tomography2014

    • 著者名/発表者名
      Tulsi Anna, Dalip Singh Mehta and Manabu Sato
    • 学会等名
      Biomedical Imaging and Sensing Conference’14
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama, Yokohama, Japan
    • 年月日
      2014-04-22 – 2014-04-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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