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OCTと分光SDF撮像法を統合した微小循環のマルチモーダルイメージング

研究課題

研究課題/領域番号 16H01855
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用システム
研究機関千葉大学

研究代表者

羽石 秀昭  千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (20228521)

研究分担者 中口 俊哉  千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (20361412)
大西 峻  千葉大学, フロンティア医工学センター, 助教 (30706833)
関根 雅  千葉大学, フロンティア医工学センター, 技術専門職員 (70769182)
川平 洋  千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (90447285)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
44,980千円 (直接経費: 34,600千円、間接経費: 10,380千円)
2018年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2017年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2016年度: 24,830千円 (直接経費: 19,100千円、間接経費: 5,730千円)
キーワードSDF / 微小循環 / 酸素飽和度 / 小動物実験 / 血管抽出 / OCT / シミュレーション / 酸素分圧 / 衝動物実験 / 分光 / マルチモーダル / モンテカルロシミュレーション / ファントム実験
研究成果の概要

微小循環における酸素飽和度モニタリングは疾患の状態の把握や機序の理解をする上で重要である。本研究では、微小循環イメージングが可能なSidestream Dark-Filed (SDF) カメラとOptical Coherent Tomography(OCT)を組み合わせたマルチモーダル計測システムの基礎研究を実施した。SDFにより吸入酸素変化時の微小循環の酸素飽和度変化を捉えることができた。構築したマルチモーダル計測システムを用いて、OCTから可視化した血管構造にSDF酸素飽和度マップを重畳することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、微小循環に対してSDFとOCTを組み合わせたマルチモーダル計測の基礎研究を行った。これまで取り組んできたSDFによる微小循環酸素飽和度マッピングに対して、OCTの深さの情報が加わることでより高次な情報を活用できる。微小循環における血流状態や酸素代謝は、疾患の状態を把握したり機序を理解したりする上で重要であることから、このマルチモーダルシステムを用いて疾患における新たな知見を得られる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] University of Eastern Finland(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Optimal design of illuminant for improving intraoperative color appearance of organs2019

    • 著者名/発表者名
      Yoko Kurabuchi, Kina Murai, Kazuya Nakano, Takashi Ohnishi, Toshiya Nakaguchi, Markku Hauta-Kasari, Hideaki Haneishi
    • 雑誌名

      Journal of Artificial Life and Robotics

      巻: 24 号: 1 ページ: 52-58

    • DOI

      10.1007/s10015-018-0438-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-wavelength oximetry of tissue microcirculation based on sidestream dark-field imaging2018

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Hashimoto, Tomohiro Kurata, Masashi Sekine, Kazuya Nakano, Takashi Ohnishi, Hideaki Haneishi
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Optics

      巻: 24 号: 03 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1117/1.jbo.24.3.031013

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マルチモーダル・マルチスケール計測医工学2018

    • 著者名/発表者名
      羽石秀昭, 山口匡, 菅幹生
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 87 ページ: 350-356

    • NAID

      130007715798

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Correction method for influence of tissue scattering for sidestream dark-field oximetry using multicolor LEDs2016

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kurata, Shigeto Oda, Hiroshi Kawahira, Hideaki Haneishi
    • 雑誌名

      Optical Review

      巻: 23 号: 6 ページ: 955-967

    • DOI

      10.1007/s10043-016-0278-7

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Improvement of optical setup for microcirculation imaging and flow analysis in septic shock rats2019

    • 著者名/発表者名
      Mami Kawasaki, Ryohei Hashimoto, Kazuya Nakano, Takashi Ohnishi, Masashi Sekine, Eizo Watanabe, Shigeto Oda, Hideaki Haneishi
    • 学会等名
      International Forum on Medical Imaging in Asia (IFMIA) 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sidestream Dark-Field撮影法を用いた微小循環酸素飽和度推定2018

    • 著者名/発表者名
      橋本涼平, 倉田智宏, 関根雅, 中野和也, 大西峻, 羽石秀昭
    • 学会等名
      第4回日本超音波医学会基礎技術研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非接触型撮影による敗血症モデルラットの微小循環解析2018

    • 著者名/発表者名
      川崎真未, 橋本涼平, 中野和也, 大西峻, 関根雅, 渡邉栄三, 織田成人, 羽石秀昭
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会(Optics & Photonics Japan 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] International Network of Multi-modal Medical Engineering for Precision Medicine2018

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Haneishi
    • 学会等名
      The 2nd Finish - Japanese Medical Photonics Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SDF撮影法を用いた微小循環酸素飽和度推定の撮影深度補正2018

    • 著者名/発表者名
      橋本涼平, 倉田智宏, 関根雅, 中野和也, 大西峻, 羽石秀昭
    • 学会等名
      第37回 日本医用画像工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 臓器表層の血管構造強調に適した手術照明スペクトル2018

    • 著者名/発表者名
      倉渕瑶子, 中野和也, 大西峻, 中口俊哉, 羽石秀昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会医用画像研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Oxygen Saturation Mapping of Microcirculation Using Sidestream Dark-Field Imaging2018

    • 著者名/発表者名
      R. Hashimoto, T. Kurata, M. Sekine, K. Nakano, T. Ohnishi, H. Haneishi
    • 学会等名
      The 40th International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC'18)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Depth correction of the sidestream dark-field oximetry2018

    • 著者名/発表者名
      R. Hashimoto, T. Kurata, M. Sekine, K. Nakano, T. Ohnishi, H. Haneishi
    • 学会等名
      International Young Researchers' Workshop on Multimodal Medical Imaging 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of oxygen transportation in microcirculation by sidestream dark-field oximetry2017

    • 著者名/発表者名
      T.Kurata, M.Takahashi, T.Ohnishi, H.Haneishi
    • 学会等名
      SPIE PHOTONICS WEST BiOS 2017
    • 発表場所
      サンフランシスコ、米国
    • 年月日
      2017-01-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of quantitative perfusion evaluation methods for obstruction of blood flow of microcirculation using a rat septic shock model2017

    • 著者名/発表者名
      M.Takahashi, T.Kurata, T.Ohnishi, H.Haneishi
    • 学会等名
      SPIE PHOTONICS WEST BiOS 2017
    • 発表場所
      サンフランシスコ、米国
    • 年月日
      2017-01-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SDF撮影法を用いた血管深さに依存しない微小循環酸素飽和度推定2017

    • 著者名/発表者名
      橋本涼平, 倉田智宏, 関根雅, 中野和也, 大西峻, 羽石秀昭
    • 学会等名
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ラット敗血症性ショックモデルを用いた微小循環における血流障害の定量評価手法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      高橋 穂, 大西 峻, 渡邉栄三, 織田成人, 羽石秀昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会医用画像研究会
    • 発表場所
      苫小牧
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of quantitative perfusion evaluation methods for obstruction of blood flow of microcirculation using a rat septic shock model2016

    • 著者名/発表者名
      Minori Takahashi, Takashi Ohnishi, Eizo Watanabe, Shigeto Oda, Hideaki Haneishi
    • 学会等名
      日本Shock学会総会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 羽石研究室

    • URL

      http://www.cfme.chiba-u.jp/%7Ehaneishi/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] Information processing, apparatus, and program, method and system thereof2018

    • 発明者名
      2017
    • 権利者名
      2017
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 微小循環の血中ヘモグロビンの酸素飽和度の可視化のための情報処理装置及びその方法2017

    • 発明者名
      2017
    • 権利者名
      2017
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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