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拡散光を利用したマルチモダリティ生体機能イメージングシステムの構築に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19360035
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

岡田 英史  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40221840)

研究分担者 神成 文彦  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40204804)
中野 誠彦  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (40286638)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2008年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2007年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
キーワード応用光学・量子光工学 / 光・画像計測工学 / 生物・生体工学 / シミュレーション工学 / 生体医用光工学
研究概要

近赤外光による脳機能イメージングの空間分解能と測定精度を向上させるためのマルチモダリティ計測に関する研究をおこなった。磁気共鳴イメージングによる頭部組織の構造情報や光学特性情報などを統合したバーチャル・ファントムを利用して、脳機能画像を再構築する方法を提案した。シミュレーションと実測結果から、標準的に用いられているものよりも測定点の密度が高いプローブ配置で測定システムを構築することで、画像再構築による脳機能画像の空間分解能と測定精度の向上が顕著となることが示された。

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (35件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Validation of practical diffusion approximation for virtual near infrared spectroscopy using a digital head phantom2009

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Oki、Hiroshi Kawaguchi、Eiji Okada
    • 雑誌名

      Optical Review 16巻

      ページ: 153-159

    • NAID

      10025304220

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical and experimental investigation of the influence of frontal sinus on the sensitivity of the NIRS signal in the adult head2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 雑誌名

      Advances in Experimental Medicine and Biology 662

      ページ: 231-236

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Validation of practical diffusion approximation for virtual near infrared spectroscopy using a digital head phantom2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 雑誌名

      Optical Review 16

      ページ: 153-159

    • NAID

      10025304220

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of a skull cranial window on the measurement of hemoglobin concentration in cortical tissue by multi-spectral imaging analysis2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 雑誌名

      Optical Review 16

      ページ: 74-80

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体光伝播シミュレーションの近赤外線分光法への応用2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 雑誌名

      脈管学 49

      ページ: 113-119

    • NAID

      10025219802

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光脳機能イメージングの原理2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 雑誌名

      映像情報メディカル 41

      ページ: 886-891

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 雑誌名

      精神疾患とNIRS 光トポグラフィー検査による脳機能イメージング(NIRSデータのシミュレーション)(中山書店)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] 近赤外分光法による脳機能計測2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 雑誌名

      光技術コンタクト 47

      ページ: 14-19

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Theoretical analysis of crosstalk between oxygenated and deoxygenated haemoglobin in focal brain-activation measurements by near-infrared topography2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kawaguchi、Nobuhiko Okui、Koichiro Sakaguchi、Eiji Okada
    • 雑誌名

      Opto-electronics Review 16巻

      ページ: 404-412

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical analysis of crosstalk between oxygenated and deoxy genated haemoglobin in focal brain-activation measurements by near-infrared topography2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kawaguchi
    • 雑誌名

      Opto-electronics Review 16

      ページ: 404-412

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 近赤外光を用いた脳機能イメージング2008

    • 著者名/発表者名
      川口拓之
    • 雑誌名

      O Plus E 30

      ページ: 595-598

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 頭部組織の光伝播シミュレーションと脳機能計測2007

    • 著者名/発表者名
      川口拓之、岡田英史
    • 雑誌名

      36巻

      ページ: 686-692

    • NAID

      10020286514

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光脳機能イメージングの理論的背景にもとづく留意点2007

    • 著者名/発表者名
      岡田 英史
    • 雑誌名

      認知神経科学 9

      ページ: 202-206

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 頭部組織の光伝播シミュレーションと脳機能計測2007

    • 著者名/発表者名
      川口 拓之
    • 雑誌名

      光学 36

      ページ: 686-692

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光脳機能トポグラフィーの画像再構築法2007

    • 著者名/発表者名
      川口 拓之
    • 雑誌名

      画像ラボ 18

      ページ: 59-62

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光脳機能イメージングと頭部光伝播解析2010

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第30回年次大会
    • 発表場所
      千里ライフサイエンスセンター, 大阪
    • 年月日
      2010-02-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 最先端光脳機能イメージング技術2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      第30回日本レーザー医学会総会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-12-03
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] 最先端光脳機能イメージング技術2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      第30回日本レーザー医学会総会
    • 発表場所
      ホテルグランドヒル市ヶ谷, 東京
    • 年月日
      2009-12-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 光脳機能計測における耐クロストークノイズキャンセラによる表層信号の除去に関する検討2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2009
    • 発表場所
      朱鷺メッセ, 新潟
    • 年月日
      2009-11-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of spatial resolution of near-infrared topography by a digital head phantom2009

    • 著者名/発表者名
      Eiji Okada
    • 学会等名
      European Conference on Biomedical Optics
    • 発表場所
      Munich (Germany)
    • 年月日
      2009-06-17
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Evaluation of spatial resolution of near-infrared topography by a digital head phantom2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      European Conference on Biomedical Optics
    • 発表場所
      International Congress Centre Munich, Germany
    • 年月日
      2009-06-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of light propagation in head models for probabilistic registration of NIRS data2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      European Conference on Biomedical Optics
    • 発表場所
      International Congress Centre Munich, Germany
    • 年月日
      2009-06-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Extraction of brain-activation component form NIRS signal by using independent component analysis2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      European Conference on Biomedical Optics
    • 発表場所
      International Congress Centre Munich, Germany
    • 年月日
      2009-06-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Phantom experiments for validation of spatial resolution improvement of optical topography for double-density measurement2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      European Conference on Biomedical Optics
    • 発表場所
      International Congress Centre Munich, Germany
    • 年月日
      2009-06-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Effect of the optical properties of tissue on simulaiton of light propagation in a head model2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      4th Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics
    • 発表場所
      The Shilla Jeju, Korea
    • 年月日
      2009-05-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of crosstalk resistance noise canceller for extraction of brain signal in near-infrared spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      4th Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics
    • 発表場所
      The Shilla Jeju, Korea
    • 年月日
      2009-05-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Experimental evaluation of spatial resolution of near infrared topogrphy by using head phantom2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      4th Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics
    • 発表場所
      The Shilla Jeju, Korea
    • 年月日
      2009-05-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 頭部組織の光学特性値が光伝播シミュレーションに及ぼす影響2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学, つくば
    • 年月日
      2009-04-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 頭部ファントムによる光脳機能トポグラフィの空間分解能の評価2009

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学, つくば
    • 年月日
      2009-04-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] NIRSにおける多重散乱とシミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      第10回光脳機能イメージング研究会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター, 大阪
    • 年月日
      2008-12-13
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光脳機能トポグラフィーの空間分解能と感度むらに関する理論的検討2008

    • 著者名/発表者名
      桐生直哉
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会Optics and Photonics Japan 2008
    • 発表場所
      つくば国際会議場, つくば
    • 年月日
      2008-11-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光脳機能計測における生体雑音除去の信号処理アルゴリズムに関する検討2008

    • 著者名/発表者名
      松井渉
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会Optics and Photonics Japan 2008
    • 発表場所
      つくば国際会議場, つくば
    • 年月日
      2008-11-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 標準頭部モデルの光伝播解析によるfNIR脳機能計測における測定領域の確率的マッピング2008

    • 著者名/発表者名
      大木陽介
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会Optics and Photonics Japan 2008
    • 発表場所
      つくば国際会議場, つくば
    • 年月日
      2008-11-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 近赤外光による脳機能計測の感度とプローブ間隔に関する検討2008

    • 著者名/発表者名
      仁木雄崇
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会Optics and Photonics Japan 2008
    • 発表場所
      つくば国際会議場, つくば
    • 年月日
      2008-11-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 光脳機能イメージングにおける光散乱のシミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      第9回光脳機能イメージング研究会
    • 発表場所
      星陵会館, 東京
    • 年月日
      2008-07-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] fNIRSの測定原理2008

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-07-09
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] fNIRSの計測原理2008

    • 著者名/発表者名
      岡田英史
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム, 東京
    • 年月日
      2008-07-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Validation of diffusion approximation for the calculation of light propagation in the realistic head modes2008

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Oki
    • 学会等名
      6th International Conference on Optics-photonics Design & Fabrication
    • 発表場所
      台北, 台湾
    • 年月日
      2008-06-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of the adaptive filter for the extraction of functional brain response from the near-infrared spectroscopy signal2008

    • 著者名/発表者名
      Wataru Matsui
    • 学会等名
      6th International Conference on Optics-phot onics Design & Fabrication
    • 発表場所
      台北, 台湾
    • 年月日
      2008-06-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the relationship between probe spacing and the amplitude of brain signal detected by near-infrared spectroscopy2008

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Niki
    • 学会等名
      6th International Conference on Optics-phot onics Design & Fabrication
    • 発表場所
      台北, 台湾
    • 年月日
      2008-06-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical evaluation of non-uniform sensitivity profile on spatial resolution of near-infrared topography2008

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kiryu
    • 学会等名
      6th International Conference on Optics-photonics Design & Fabrication
    • 発表場所
      台北, 台湾
    • 年月日
      2008-06-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Normalized Adult Head Model for the Image Reconstruction Algorithmof NIR Tbpography2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kawaguchi
    • 学会等名
      Optical Society of America, Topical Meeting on Biomedical Optics
    • 発表場所
      St.Petersburg,Florida,USA
    • 年月日
      2008-03-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 頭部組織の光伝播における前頭洞の影響の解析2007

    • 著者名/発表者名
      山本 大介
    • 学会等名
      OPJ2007 日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター,大阪
    • 年月日
      2007-11-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 生体光伝播シミュレーションの近赤外線分光法への応用2007

    • 著者名/発表者名
      岡田 英史
    • 学会等名
      近赤外線分光法研究会
    • 発表場所
      まつもと市民芸術館・小ホール,松本
    • 年月日
      2007-10-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Image Reconstruction Algorithm Using the Spatial Sensitivity Profile for Near-Infrared Tbpography: Evaluation by the Virtual Head Phantom2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kawaguchi
    • 学会等名
      3rd Asian and Pacific Rim Symposiun on Biophotonics
    • 発表場所
      Cairins,Australia
    • 年月日
      2007-07-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Influence of the Optical Properties of Superficial Tissues on the Path Length Estimation in NIR Imaging of Brain Activity2007

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yamamoto
    • 学会等名
      3rd Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics
    • 発表場所
      Cairins,Australia
    • 年月日
      2007-07-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Effect of the Thickness Variation of Superficial Tissues on the Position Accuracy of Near-Infrared Topography2007

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Oki
    • 学会等名
      3rd Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics
    • 発表場所
      Cairins,Australia
    • 年月日
      2007-07-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Modeling of Influence of Frontal Sinus on NIRS Signal of Brain Activation2007

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yamamoto
    • 学会等名
      European Coference on Biomedical Optics
    • 発表場所
      Munich,Germany
    • 年月日
      2007-06-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of the image reconstruction algorithm for near infrared topography by virtual head phantom2007

    • 著者名/発表者名
      Eiji Okada
    • 学会等名
      European Conference on Biomedical Optics
    • 発表場所
      Munich (Germany)
    • 年月日
      2007-06-20
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Evaluation of the Image Reconstruction Algorithm for Near Infrared Topography by Virtual Head Phantom2007

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kawaguchi
    • 学会等名
      European Conference on Biomedical Optics
    • 発表場所
      Munich,Germany
    • 年月日
      2007-06-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 精神疾患とNIRS光トポグラフィー検査による脳機能イメージング(NIRSデータのシミュレーション)2009

    • 著者名/発表者名
      川口拓之、岡田英史
    • 出版者
      中山書店
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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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