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1997 年度 研究成果報告書概要

低コヒーレント光干渉による生体組織の屈折率と厚さ同時精密測定に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 08455039
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
研究機関大阪大学

研究代表者

春名 正光  大阪大学, 医学部, 教授 (20029333)

研究分担者 近江 雅人  大阪大学, 医学部, 助手 (60273645)
伊東 一良  大阪大学, 工学部, 教授 (80113520)
西原 浩  大阪大学, 工学部, 教授 (00029018)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
キーワード低コヒーレンス光干渉 / 屈折率と厚さ測定 / in vitro測定 / 共焦点光学系
研究概要

本研究では、低コヒーレント光干渉と微動ステージを融合した新たな屈折率nと厚さt同時精密測定システムを提案し、基礎実験を通じて本手法の有効性を実証した。具体的には、生体の窓と呼ばれる0.8μm帯光波長域において、<0.1%精度で各種生体組織の屈折率、厚さ測定を行い、この結果を整理して「生体光学」分野の新たな基礎試料を提供することを目的として研究を進めた。
1.ス-パルミネッセントダイオード(SLD)を光源とする干渉計に0.1μm/ステップの微動ステージを組み込み、透明板においてt≧1mmで測定精度≦0.2%を得た。
2.この測定サンプル走査法を用いてヒト爪、ヒト歯牙等の硬組織や層状構造の甲殻類、および鶏肉等の軟組織のin vitro屈折率測定が行えることを実証した。
3.SLD光がランダム偏光であるために、上述のn、t同時測定法が複屈折測定に利用できることを実証した。
4.さらに、我々の提案した測定法を用いて、波長分散に基づく媒質の位相屈折率と群屈折率を分離測定できることを初めて示唆し、実証した。
5.50×50cm^2の光学ブレッドボード上にマイクロ光学部品と微動ステージを集約して所望の精度で且つ測定光学系の小型・安定化を図った。
6.S/N比よく直進光を捉えるために薄板研磨加工を施した生体硬組織をサンプルに用い、ヒト歯牙のエナメル質(n=1.63〜1.65)、象牙質(n=1.53〜1.54)の屈折率を分離測定できた。

  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] Yusaku Shimaoka: "Nanosecond stroboscopic microscope for laser ablation of biological tissue" Conf.Laser & Electro-Optics/Pacific Rim(CLEO/PR´97). FF3. 261-262 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 春名 正光: "光CTへのアプローチ-低コヒーレンス光干渉法を中心として-" 医用画像情報学会雑誌. 11. 74-82 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Masato Ohmi: "Simultaneous measurement of refractive index and thickness of transparent plates by low coherence interferometry" Optical Review. 4. 507-515 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 春名 正光: "光干渉による生体内部構造の検出" 日本ME学会雑誌BME. 11. 34-40 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 春名 正光: "生体光計測の現状と将来" 光学. 26. 457-460 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Masamitsu Haruna: "Simultaneous measurement of phase and group indices of transparent plates using the low coherence interferometry" Proc.Int´l Conf.Optical Fiber Sensors(OFS´97). OThC23. 496-499 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 満山 照樹: "低コヒーレンス光干渉による屈折率と厚さ同時精密測定-位相・群屈折率の導入-" 応用物理学会 光波センシング技術研究会. LST20-12. 41-48 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 丸山 英樹: "低コヒーレンス光干渉による屈折率と厚さ同時測定-屈折率波長分散を考慮した精密測定と樹脂硬化度の評価-" 電子情報通信学会 光エレクトロニクス研究会. OPE97-539. 25-30 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 春名 正光(共著): "飯沼武他編「医用物理学」第6章 医用光学" 医歯薬出版株式会社, 45 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yusaku Shimaoka: "Nanosecond stroboscopic microscope for laser ablation of biological tissue" Conf.Laser & Electro-Optics /Pacific Rim (CLEO/PR'97). FF3. 261-262 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Masamitsu Haruna: "An approach to Optical CT-Low coherence interferometry-" Medical Imaging and Information Sciences. Vol.14. 74-82 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Masato Ohmi: "Simultaneous measurement of refractive index and thickness of transparent plates by low coherence interferometry" Optical Review. Vol.4. 507-515 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Masamitsu Haruna: "Detection/imaging of inner structure of biological tissue by optical interferometry" Bio Medical Engineering. Vol.11. 34-40 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Masamitsu Haruna: "Future and recent progress of biomedical optics" Japanese Journal of Optics. Vol.26. 456-460 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Masamitsu Haruna: "Simultaneous measurement of phase and group indices of transparent plates using the low coherence interferometry" Tech.Dig.11th Int'l Conf.Optical Fiber Sensors (OFS'97). OThC23. 496-499 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-03-16  

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