| 研究課題/領域番号 |
21K03951
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 山陽小野田市立山口東京理科大学 |
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研究代表者 |
中道 友 山陽小野田市立山口東京理科大学, 工学部, 助教 (70586164)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
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| キーワード | 光コヒーレンストモグラフィー（OCT） / ドップラーOCT / OCTアンギオグラフィー / 機械学習 / 速度場 / 流れ場 / 生体診断 / 非破壊検査 / DROCV / 3次元計測 / 振動特性 / OCT Angiography |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光コヒーレンストモグラフィー（OCT）は光で対象の断層構造をマイクロ可視化する手法であり，生体組織診断や工業製品の非破壊検査に利用が進んでいる．これらの計測において対象の速度場や振動特性をマイクロ計測することは，両者の診断・検査精度の向上だけでなく生体組織や工業製品に生じる疾患・欠陥の発生メカニズムを解明する鍵にもなり得る．本研究では，OCTを用い対象の速度場および振動特性を3次元マイクロ計測する手法（DROCV）の開発を目的とする．① DROCVを実施可能なOCTシステムの構築を行い，② 流体の流れ場の3次元計測，③ 工業製品の振動特性の3次元計測を行うことで提案手法の確立を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，光コヒーレンストモグラフィー（OCT）を用いた，生体組織（血液）や工業材料の速度場を3次元マイクロ計測するDROCV法の開発を目的とし，DROCV計測システムの構築，生体組織および工業材料を用いた検証実験を行った．OCT，ドップラーOCT，OCTアンギオグラフィーを同時に実施可能な計測システムを構築し，これらのデータと教師あり機械学習によって得る回帰モデルにより速度場を推定するDROCVアルゴリズムを開発した．開発したDROCVを生体組織，工業材料に適用することによって，両者の内部の速度場（速度分布，角度分布）を定量的に検出可能であることを実験的に証明した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発したDROCVにより，生体組織，工業材料の速度場の3次元マイクロ計測が可能となった．医療分野において，OCT，OCTアンギオグラフィー，ドップラーOCTを用いた毛細血管網，血流速の診断が行われているが，DROCVにより血管網と血管の角度に寄らない血流速の検出が可能となるため，早期病変検出や診断精度の向上に寄与できると考える．工業分野においては，MEMSやナノテクなどの台頭により高まっている工業材料のマイクロ力学特性を計測するニーズに対し，材料の振動特性計測やマイクロ非破壊検査へ応用が期待できる．
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