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血管新生・再生の制御を目的とした『広帯域光音響画像』による血管径の定量化技術

研究課題

研究課題/領域番号 25282158
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 医用システム
研究機関防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究

研究代表者

石原 美弥  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 教授 (30505342)

研究分担者 石原 雅之  防衛医科大学校, その他部局等, 教授 (10508500)
堀口 明男  防衛医科大学校, その他部局等, 講師 (20286553)
大谷 直樹  防衛医科大学校, その他部局等, 講師 (20573637)
櫛引 俊宏  防衛医科大学校, その他部局等, 准教授 (30403158)
津田 均  防衛医科大学校, その他部局等, 教授 (70217321)
服部 秀美  防衛医科大学校, その他部局等, 助教 (80508549)
藤田 真敬  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, 病院, 准教授 (20525927)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2015年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2014年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2013年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード光超音波画像 / トモグラフィ / ヘモグロビン / マルチスペクトル / 血液酸素飽和度 / 医師主体の臨床研究 / 微小血管 / CD34免疫染色 / 皮下腫瘍モデルマウス / CD31免疫染色 / 高速フーリエ変換 / チタンサファイアレーザー / 応力緩和時間 / 血管形成術 / 皮下腫瘍マウス
研究成果の概要

光音響イメージングに定量的な情報を付加するために、検出信号の広帯域な周波数特性に着目した。具体的には圧電材料にP(VDF-TrFE)フィルムを用いる広帯域センサーを開発し、開発センサーを利用した集音型光音響イメージングシステムを構築した。さらにそのシステムの性能を検証するために、ファントム実験、動物実験を行なった。
血液中のヘモグロビンを対象にした血管画像は非侵襲な光音響イメージングである。この具体的な医療への応用について検討し、脳神経外科分野、泌尿器科分野、形成外科分野での研究について防衛医科大学校倫理委員会の承認が得られ医師主体の探索的臨床研究を開始した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 13件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 光音響画像の性能を決める指標に関する基礎的検討2016

    • 著者名/発表者名
      石原美弥
    • 雑誌名

      電気学会研究会資料光・量子デバイス研究会

      巻: OQD-16-025 ページ: 43-46

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A pilot study of photoacoustic imaging system for improved real-time visualization of neurovascular bundle during radical prostatectomy.2016

    • 著者名/発表者名
      Akio Horiguchi, Kazuhiro Tsujita, Kaku Irisawa, Tadashi Kasamatsu, Kazuhiro Hirota, Makoto Kawaguchi, Masayuki Shinchi, Keiichi Ito, Tomohiko Asano, Hiroshi Shinmoto, Hitoshi Tsuda, Miya Ishihara
    • 雑誌名

      The Prostate

      巻: 76(3) 号: 3 ページ: 307-315

    • DOI

      10.1002/pros.23122

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of photoacoustic imaging technology overlaid on ultrasound imaging and its clinical applications2015

    • 著者名/発表者名
      Miya Ishihara,Kazuhiro Tsujita,Horiguchi Akio,Kaku Irisawa,Tomohiro Komatsu,Makoto Ayaori,Takeshi Hirasawa,Tadashi Kasamatsu,Kazuhiro Hirota,Hitoshi Tsuda,Katsunori Ikewaki,Tomohiko Asano
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 9323 ページ: 93232K-93232K

    • DOI

      10.1117/12.2076456

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of the light propagation models on a linearized photoacoustic image reconstruction of the light absorption coefficient2015

    • 著者名/発表者名
      Okawa, S., Hirasawa, T., Kushibiki, T. and Ishihara, M.
    • 雑誌名

      Proc SPIE

      巻: 9323 ページ: 93231X-93231X

    • DOI

      10.1117/12.2080761

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photoacoustic imaging of small organic molecule-based photoacoustic probe in subcutaneous tumor using P(VDF-TrFE) acoustic sensor2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hirasawa,Shinpei Okawa,Mako Kamiya,Yasuteru Urano,Miya Ishihara
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 9323 ページ: 93233C-93233C

    • DOI

      10.1117/12.2081223

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Image reconstruction of the absorption coefficients with l1-norm minimization from photoacoustic measurements2015

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Okawa,Takeshi Hirasawa,Toshihiro Kushibiki,Miya Ishihara
    • 雑誌名

      Quantitative Imaging in Medicine and Surgery

      巻: 5 ページ: 78-85

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 分光を利用した光音響イメージング2015

    • 著者名/発表者名
      石原 美弥
    • 雑誌名

      電気学会研究会資料光・量子デバイス研究会

      巻: OQD-15-007 ページ: 25-27

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improved angiogenesis and healing in crush syndrome by fibroblast growth factor-2–containing low-molecular-weight heparin (Fragmin)/protamine nanoparticles2015

    • 著者名/発表者名
      Makoto Takikawa,Shingo Nakamura,Masayuki Ishihara,Yuki Takabayashi,Masanori Fujita, Hidemi Hattori,Toshihiro Kushibiki,Miya Ishihara
    • 雑誌名

      Journal of Surgical Research

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 247-257

    • DOI

      10.1016/j.jss.2015.03.022

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] バイオメディカルフォトニクスの生体イメージング応用に関する技術動向2.3光音響イメージング2015

    • 著者名/発表者名
      石原美弥
    • 雑誌名

      電気学会技術報告バイオメディカル・フォトニクス応用技術2

      巻: 1328 ページ: 14-18

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Improved survival rate by temperature control at compression sites in rat model of crush syndrome.2014

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Takefumi,Fujita Masanori,Ishihara Masayuki,Ishihara Miya,Ogata Syo,Yamamoto Yoritsuna,Shimizu Masafumi,Maehara Tadaaki,Kanatani Yasuhiro,Tachibana Shoichi
    • 雑誌名

      Journal of Surgical Research

      巻: 188 号: 1 ページ: 250-259

    • DOI

      10.1016/j.jss.2013.12.012

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Uncooled infrared camera for the noninvasive visualization of the vascular flow in an anastomotic vessel during neurosurgical surgery2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Otani, Miya Ishihara, Masanori Fujita, Kojiro Wada, Kentaro Mori
    • 雑誌名

      Surgical Neurology International

      巻: 35 号: 1 ページ: 223-226

    • DOI

      10.4103/2152-7806.142034

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconstruction of the optical absorption coefficient from photoacoustic signals measured by scanning coaxial probe with regularization methods2014

    • 著者名/発表者名
      Okawa S, Hirasawa T, Kushibiki T, Ishihara M.
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 8943 ページ: 89433W-89433W

    • DOI

      10.1117/12.2041249

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantification of optical attenuation coefficient based on continuous wavelet transform of photoacoustic signals measured by a focused broadband acoustic sensor2014

    • 著者名/発表者名
      Hirasawa T, Okawa S, Fujita M, Kushibiki T, Ishihara M.
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 8943 ページ: 89435Z-89435Z

    • DOI

      10.1117/12.2041676

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光音響信号の周波数成分が画像性能に与える影響2013

    • 著者名/発表者名
      石原美弥.
    • 雑誌名

      電気学会研究会資料光・量子デバイス研究会資料

      巻: OQD-13-047 ページ: 27-29

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantification of effective attenuation coefficients using continuous wavelet transform of photoacoustic signals2013

    • 著者名/発表者名
      Hirasawa T, Fujita M, Okawa S, Kushibiki T, Ishihara M.
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 52(35) 号: 35 ページ: 8562-8571

    • DOI

      10.1364/ao.52.008562

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical evaluation of linearized image reconstruction based on finite element method for biomedical photoacoustic imaging2013

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Okawa, Takeshi Hirasawa, Toshihiro Kushibiki, Miya Ishihara
    • 雑誌名

      Optical Review

      巻: 20(5) 号: 5 ページ: 442-451

    • DOI

      10.1007/s10043-013-0076-4

    • NAID

      10031199896

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 血液酸素飽和度の光音響測定精度管理のための実験モデル2016

    • 著者名/発表者名
      精きぐな, 平沢壮, 藤田真敬, 古谷健一, 石原美弥
    • 学会等名
      日本超音波医学会 平成27年度 第4回光超音波画像研究会
    • 発表場所
      佐賀
    • 年月日
      2016-03-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光音響画像の性能を決める指標に関する基礎的検討2016

    • 著者名/発表者名
      石原美弥
    • 学会等名
      電気学会研究会 光・量子デバイス研究会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2016-01-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 【シンポジウム】光音響イメージングの医用生物応用に関する最先端動向2016

    • 著者名/発表者名
      石原美弥
    • 学会等名
      第2回 OCU 物質科学フロンティア
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-01-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fundamental studies on quantitative biomedical photoacoustic imaging.2015

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Okawa, Takeshi Hirasawa, Seishiro Tatsukawa, Sei Kiguna, Toshihiro Kushibiki, Miya Ishihara.
    • 学会等名
      2015 Taiwan-Japan Joint Workshop on Inverse Problems and the Related Topics
    • 発表場所
      Taipei
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of photoacoustic imaging technology for clinical applications2015

    • 著者名/発表者名
      Miya Ishihara
    • 学会等名
      11th IGAKUKEN International Symposium on “Advances in Biomedical Optical Imaging"
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2015-02-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of photoacoustic imaging technology overlaid on ultrasound imaging and its clinical applications2015

    • 著者名/発表者名
      Miya Ishihara,Kazuhiro Tsujita,Horiguchi Akio,Kaku Irisawa,Tomohiro Komatsu,Makoto Ayaori,Takeshi Hirasawa,Tadashi Kasamatsu,Kazuhiro Hirota,Hitoshi Tsuda,Katsunori Ikewaki,Tomohiko Asano
    • 学会等名
      SPIE Photonics West BiOS 2015
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Influence of the light propagation models on a linearized photoacoustic image reconstruction of the light absorption coefficient2015

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Okawa,Takeshi Hirasawa,Toshihiro Kushibiki,Miya Ishihara
    • 学会等名
      SPIE Photonics West BiOS 2015
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Photoacoustic imaging of small organic molecule-based photoacoustic probe in subcutaneous tumor using P(VDF-TrFE) acoustic sensor2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Hirasawa,Shinpei Okawa,Mako Kamiya,Yasuteru Urano,Miya Ishihara
    • 学会等名
      SPIE Photonics West BiOS 2015
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      2015-02-07 – 2015-02-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] State of the art photoacoustic measurements in biomedical application2014

    • 著者名/発表者名
      Miya Ishihara
    • 学会等名
      14th Japanese-American Frontiers of Science (JAFoS) Symposium
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超音波画像に重畳でき、機能画像診断を可能にする光音響画像化技術の泌尿器科応用2014

    • 著者名/発表者名
      石原 美弥, 辻田和宏, 堀口 明男, 笠松直史, 広田和弘, 入澤覚, 津田 均, 新本 弘, 浅野 友彦
    • 学会等名
      日本超音波医学会第41 回関西地方会学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Significant features of gold nanoparticles as photoacoustic imaging probe2014

    • 著者名/発表者名
      Miya Ishihara,Takeshi Hirasawa,Ryota Sato,Shinpei Okawa,Toshiharu Teranishi
    • 学会等名
      The 7th International Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology
    • 発表場所
      Halong
    • 年月日
      2014-11-07 – 2014-11-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Potential of Au nanoparticles for photoacoustic imaging contrast agents2014

    • 著者名/発表者名
      Miya Ishihara
    • 学会等名
      Vietnam Malaysia International Chemical Congress (VMICC 2014)
    • 発表場所
      Hanoi
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] イメージングプローブの利用を目指すin vivo 光音響イメージング技術の開発2014

    • 著者名/発表者名
      石原美弥
    • 学会等名
      日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-10-15 – 2014-10-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 生命科学研究における光音響イメージング技術2014

    • 著者名/発表者名
      石原美弥
    • 学会等名
      第23 回日本バイオイメージング学会学術集会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of plasmonic gold nanoparticles using photoacoustic spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Miya Ishihara,Takeshi Hirasawa,Ryota Sato,Shinpei Okawa,Toshiharu Teranishi
    • 学会等名
      XXIV IUPAC Symposium on Photochemistry
    • 発表場所
      Bordeaux
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光音響計測技術を用いた新しい分子イメージング2014

    • 著者名/発表者名
      石原美弥
    • 学会等名
      第26 回日本レーザー治療学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-06-28 – 2014-06-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光音響イメージングプローブの識別能向上のためのマルチスペクトル解析2014

    • 著者名/発表者名
      石原美弥, 浦野泰照, 寺西利治
    • 学会等名
      第53 回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 金ナノ粒子の潜在力を引き出す光音響プローブの開発2014

    • 著者名/発表者名
      石原美弥
    • 学会等名
      ナノ学会第12 回大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-05-22 – 2014-05-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of photoacoustic imaging system for improved real-time visualization of neurovascular bundle during radical prostatectomy2014

    • 著者名/発表者名
      堀口 明男, 辻田和宏, 入澤覚, 笠松正, 川口真, 伊藤 敬一, 浅野 友彦, 津田 均, 石原 美弥
    • 学会等名
      Annual meeting of Americal Urological Association
    • 発表場所
      Orlando
    • 年月日
      2014-05-16 – 2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超音波画像に重畳でき, 機能画像診断を可能にする光音響画像化技術の開発2014

    • 著者名/発表者名
      石原美弥, 辻田和宏, 堀口明男, 川口真, 笠松直史, 広田和弘, 入澤覚, 津田 均, 浅野 友彦
    • 学会等名
      日本超音波医学会第87 回学術集会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2014-05-09 – 2014-05-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光音響技術による分子イメージングと光伝播を考慮した定量的画像再構成

    • 著者名/発表者名
      大川晋平, 平沢壮, 櫛引俊宏, 石原美弥.
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光と超音波の特長を併せ持つ光音響断層イメージングの基礎から最先端応用まで

    • 著者名/発表者名
      石原美弥.
    • 学会等名
      第8回In vivo イメージングフォーラム2013
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Reconstruction of the optical absorption coefficient from photoacoustic signals measured by scanning coaxial probe with regularization methods

    • 著者名/発表者名
      Okawa S, Hirasawa T, Kushibiki T, Ishihara M.
    • 学会等名
      SPIE Photonics West Biomedical Optics, BiOS 2014
    • 発表場所
      San Francisco, California, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Quantification of optical attenuation coefficient based on continuous wavelet transform of photoacoustic signals measured by a focused broadband acoustic sensor

    • 著者名/発表者名
      Hirasawa T, Okawa S, Fujita M, Kushibiki T, Ishihara M.
    • 学会等名
      SPIE Photonics West Biomedical Optics, BiOS 2014
    • 発表場所
      San Francisco, California, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of regularization methods for photoacoustic image reconstruction

    • 著者名/発表者名
      Okawa S, Hirasawa T, Kushibiki T, Ishihara M.
    • 学会等名
      Conference on Laser Surgery and Medicine 2013
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] Nanomedicine2014

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ishihara,Makoto Takikawa,Hidemi Hattori,Masanori Fijita,Miya Ishihara,Shingo Nakamura
    • 総ページ数
      528
    • 出版者
      One Central Press
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 動物細胞培養の手法と細胞死・増殖不良・細胞変異を防止する技術2014

    • 著者名/発表者名
      大川 晋平, 櫛引 俊宏, 平沢 壮, 石原 美弥
    • 総ページ数
      584
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2025-11-19  

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