• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

散乱偏光分析による生体組織の光学的特徴づけ

研究課題

研究課題/領域番号 16500303
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関上智大学

研究代表者

藤井 麻美子  上智大学, 理工学部, 講師 (20173396)

研究分担者 中山 淑  上智大学, 理工学部, 教授 (00053653)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード2次元後方散乱偏光計測 / 散乱パターン / 後方散乱 / モンテカルロ法 / 細胞内構造 / 生体組織構造 / モンテカルロシミュレーション
研究概要

可視光から近赤外程度の波長は、μm程度の細胞・細胞内構造と大きさが近い。このため散乱はMie散乱となり光学特性のわずかな違いで大きくそのパターン(角度依存性)を変える。通常散乱の解析では前方散乱を利用する。しかし、前方散乱計測でMie散乱パターンを観測するためには単散乱に近づけるために組織を薄い切片に切り出す必要がある。臨床応用などを考えた場合、前方散乱計測では生体のin vivo測定は不可能であるが後方散乱計測では対象表面での後方散乱を捉えられれば、自由度の高い測定が可能である。さらに、後方散乱は偏光による違いも敏感に示すため、波長を変えて分光的に計測することによりin vivoで細胞内外構造に関する様々な情報が得られると考えられる。本研究は、生体の前方散乱ではなく後方散乱に注目し、2次元イメージセンサを用いて偏光の強度を2次元平面画像として計測する。
われわれは散乱体中の光子の伝播と偏光特性について検討を行い、高濃度粒子分散系のMonte Carloシミュレーションプログラムを完成させた。本プログラムにより分散粒子と分散媒の光学特性、粒子濃度、および実験装置における開口を与えると実験に対応した2次元散乱パターンを描画できるようになった。2004年度に購入した大型の受光面を有する2次元CMOSセンサと既存のHe-Neレーザーを用いた実験装置をセットアップした。試料へ微小ミラーを通して入射光を照射する。試料としてポリスチレン粒子を水に分散させたものを用いたが表面張力による試料表面の曲面により照射ビームの強力な正反射が不安定となるため、石英板を試料表面に設置した。その石英板にはフォトマスク技術によってクロム膜による開口のパターンを設けた。本システムの改良を行い、後方散乱光パターンの散乱角が30度程度まで撮影できるようになった。これらの研究成果は第44回日本生体医工学会大会(2004)およびEuropean Medical and Biomedical Engineering Conference 2005(プラハ)にて発表した。しかしながら、研究の進行に伴い、シミュレーションと実験結果に矛盾点のあるところを発見し、現在その解明に取り組んでいる。

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (14件)

  • [雑誌論文] 生体組織の2次元後方散乱偏光計測法の検討2006

    • 著者名/発表者名
      藤井 麻美子、中山 淑
    • 雑誌名

      日本生体医工学会誌生体医工学 第44特別号

      ページ: 687-687

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 2D polarization measurement of backscattering from biological tissue2006

    • 著者名/発表者名
      Mamiko Fujii, Kiyoshi Nakayama
    • 雑誌名

      Transaction of the Japanese Society for Medical and Biological Engineering Vol.44, Suppl.1

      ページ: 687-687

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 2次元後方散乱偏光計測の実験とシミュレーションによる検討2005

    • 著者名/発表者名
      藤井 麻美子、中山 淑
    • 雑誌名

      日本生体医工学会誌生体医工学 第43巻特別号

      ページ: 328-328

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Polarization measurement of backscattering from turbid media for tissue characterization2005

    • 著者名/発表者名
      M. Fujii, K. Nakayama
    • 雑誌名

      IFMBE Proceedings EMBEC'05"3rd European Medical&Biological Engineering Conference, IFMBE European Conference on Biomedical Engineering" Vol.11

      ページ: 18421-18425

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 2-D polarization measurement of backscattering from turbid media : simulation and experiment2005

    • 著者名/発表者名
      Mamiko Fujii, Kiyoshi Nakayama
    • 雑誌名

      Transaction of the Japanese Society for Medical and Biologicm Engineering Vol.43, Suppl.1

      ページ: 328-328

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Polarization measurement of backscattering from turbid media for tissue characterization2005

    • 著者名/発表者名
      Mamiko Fujii, Kiyoshi Nakayama
    • 雑誌名

      Proceedings of 3th European Medical & Biological Engineering Conference

      ページ: 18421-25

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 2次元後方散乱偏光計測の実験とシミュレーションによる検討2005

    • 著者名/発表者名
      藤井 麻美子, 中山淑
    • 雑誌名

      日本エム・イー学会誌 生体医工学 第43巻特別号

      ページ: 328-328

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Polarization measurement of backscattering from turbid media for tissue characterization2005

    • 著者名/発表者名
      M.Fujii, K.Nakayama
    • 雑誌名

      IFMBE Proceedings EMBEC'05 "3rd European Medical & Biological Engineering Conference, IFMBE European Conference on Biomedical Engineering" Vol.11(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 後方散乱偏光分析による生体組織同定の基礎的検討2004

    • 著者名/発表者名
      藤井 麻美子, 田中 秀和, 鈴木 彰文, 中山 淑
    • 雑誌名

      日本エム・イー学会誌生体医工学 第42巻特別号

      ページ: 484-484

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Polarization measurement of backscattering from turbid media:simulation and experiment2004

    • 著者名/発表者名
      Mamiko Fujii, Kiyoahi Nakayama
    • 雑誌名

      Proceedings of The Second Asian and Pacific Rim Symposiumon Biophotonics IEEE Catalog No.04EX927

      ページ: 26-27

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Fundamental study of tissue characterization by polarization analysis of back scattering2004

    • 著者名/発表者名
      Mamiko Fujii, Hidekazu Tanaka, Akifumi Suzuki, Kiyoshi Nakayama
    • 雑誌名

      Transaction of the Japanese Society for Medical and Biological Engineering Vol.42, Suppl.1

      ページ: 484-484

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Polarization measurement of backscattering from turbid media : simulation and experiment2004

    • 著者名/発表者名
      Mamiko Fujii, Kiyoshi Nakayama
    • 雑誌名

      Proceedings of The Second Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics, IEEE Catalog No.04E027

      ページ: 26-27

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 後方散乱偏光分析による生体組織同定の基礎的検討2004

    • 著者名/発表者名
      藤井麻美子, 田中秀和, 鈴木彰文, 中山淑
    • 雑誌名

      日本エム・イー学会誌 生体医工学 第42巻特別号

      ページ: 484-484

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Polarization measurement of backscattering from turbid media : simulation and experiment2004

    • 著者名/発表者名
      M.Fujii, K.Nakayama
    • 雑誌名

      The Second Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics Proceedings IEEE Catalog No.04EX927

      ページ: 26-27

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

URL: 

公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi