| 研究課題/領域番号 |
17H02112
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用システム
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
清水 孝一 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授(任期付) (30125322)
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| 研究分担者 |
浪田 健 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (10571250)
加藤 祐次 北海道大学, 情報科学研究院, 助教 (50261582)
北間 正崇 北海道科学大学, 保健医療学部, 教授 (50285516)
犬島 浩 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授 (60367167)
大貝 晴俊 早稲田大学, 理工学術院(情報生産システム研究科・センター), 教授 (80367169)
惠 淑萍 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (90337030)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | 三次元光透視 / 生体透視 / 近赤外光 / 光散乱 / 点拡がり関数 / 深層学習 / 機能イメージング / 生体安全 / 光透視 / 光ＣＴ / 三次元イメージング / 可視化 / 無侵襲計測 |
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| 研究成果の概要 |
生体内部の構造情報および機能情報を安全な光により三次元的に透視イメージングする医用技術の開発をめざし、新原理を集約した新たな手法を確立するとともに、それを具現化するシステムを開発した。具体的には、次の成果を得た。
(1) 体外への出射光から体内構造を求める逆散乱問題を解決、(2)散乱による光透視像劣化を点拡がり関数の逆畳み込みにより改善、(3)深層学習原理を導入し散乱ボケの問題を解決、(4)生体模擬試料により三次元透視の可能性を確認、(5)試作システムを設計製作、(6) 透視像中の動静脈識別を通し機能イメージングの可能性を確認、(7)動物実験において体内機能三次元透視イメージングに成功。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は、次の意義を有する。(1)拡散性散乱体の内部構造の高分解能な透視像を世界に示し、学術的な新原理およびそれを実現する新手法の大きなポテンシャルを明確に実証した。(2)体内機能的変化の３次元光透視が実現された意義は大きい。提案手法は、放射線被曝がなく比較的小規模な装置にできることから、ベッドサイドでの使用も可能であり、臨床における実用性が高い。さらに、頭部等に対し造影剤なしの血管網撮影も可能となる。(3)これまで空間分解能の低さから普及してこなかった乳房や新生児頭部の光透視イメージングに、新たなブレークスルーが期待できる。
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