| 研究概要 |
本研究は新たな光生体計測法として,音響光学効果を利用することで生体中に入射光軸に沿った光路(導波路)を作り出し,能動的に直進光を導くことを目指したものである.これは体内臓器の機能情報を分光学的手法により断層イメージングすることを目標とする,光CT研究の一環として行っている.これまで光CTの実現には,生体組織の持つ強い光散乱性により測定対象中の光路を特定できないことに起因する,検出光量や空間分解能の低下等が問題となってきた.これに対し本手法を適用することで,既存の検出器による検出限界および空間分解能の向上が期待できる.本研究では,まず散乱媒質中での光路確保の可能性を示すためにモンテカルロシミュレーションによる光子の挙動解析を行った.また散乱体試料を対象として実測を行い,超音波照射による散乱体の屈折率変化を計測した.その結果,以下のことが明らかとなった.
1.散乱光成分中には入射光軸付近を伝搬する成分(近軸散乱光)が存在すること.
2.この成分を取得することで十分な検出強度で空間分解能の高い計測が可能であること.
3.低散乱ではあるが散乱媒質中でも超音波照射による屈折率変化が計測可能であること.
これらの点を踏まえて,今後は高濃度散乱体試料中での光路確保の可能性を追求する.これは超音波の強度や振動子の配置等の最適化により,前述の近軸散乱光を効果的に取得することを目指すものである.また従来の光CT技術に本手法を組み合わせ,断層像の取得を試みる.以上の研究により,光CT技術の発展とその実用化に寄与したい.
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