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2004 年度 実績報告書

Snake photonを利用した生体透視イメージング

研究課題

研究課題/領域番号 15300149
研究機関北海道大学

研究代表者

清水 孝一  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30125322)

研究分担者 加藤 祐次  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助手 (50261582)
山下 政司  北海道工業大学, 工学部, 教授 (40210421)
北間 正崇  北海道工業大学, 工学部, 助教授 (50285516)
キーワードsnake photon / 近軸散乱光 / 近赤外光 / 光散乱 / 生体透視 / 光CT / 光拡散 / 時間分解解析
研究概要

生体組織の強い前方散乱性から、前方散乱を繰り返しつつ入射光軸に沿って生体組織を透過してくる成分(snake photon)が考えられる。本研究は、未知の点の多いsnake photonに対し、その基礎的な特性を明らかにするとともに、生体透視への応用ひいては光CT実現へ向けた新手法開発の可能性を拓くことを目的とする。
初年度のsnake photon基礎特性解析の成果を受け、本年度はイメージングのための具体的手法の開発を行った。
1.イメージング用snake photon検出法の開発
これまで我々が開発してきたsnake photon検出法は、近赤外光の一点入射・一点出射を基本とするものであった。したがってこれをそのままイメージングに適用する場合、機械的走査が不可欠であった。これに対し、走査不要なsnake photon検出法を新たに開発した。
2.固体モデルファントムの開発
生体を光学的に模擬するファントムとしては、従来寒天やゼラチンを基材とするゲル状ファントムが広く一般に用いられてきた。しかしこのファントムには、長時間計測における安定性や繰り返し計測における再現性に大きな問題があった。これらの問題を根本的に解決するため、透明エポキシ樹脂を基材とし、散乱係数・吸収係数を自由に制御可能な固体ファントムを新たに開発した。
3.イメージング装置基本部分の開発
Nd:YVO_4レーザとcooled CCDを中心とする機械走査不要な透視イメージング装置基本部分を開発した。基本特性の解析をとおし、その実用可能性を確かめた。
以上の研究実績のとおり、上記目的をめざした研究の第二段階をほぼ予定どおり達成した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (5件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Improvement of transcutaneous fluorescent images with a depth-dependent point-spread function2005

    • 著者名/発表者名
      Koichi Shimizu, et al.
    • 雑誌名

      Applied Optics (in press)

  • [雑誌論文] Improvement of transcutaneous optical image based on analytic solution of light propagation2004

    • 著者名/発表者名
      Koichi Shimizu, et al.
    • 雑誌名

      Technical Digest of 2004 ICO International Conference

      ページ: 325-326

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Derivation of depth-dependent PSF for transcutaneous fluorescent image2004

    • 著者名/発表者名
      Koichi Shimizu, et al.
    • 雑誌名

      Technical Digest of 8^<th> International Conference on Optics within Life Sciences

      ページ: 153-154

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Derivation of PSF from diffusion equation for transcutaneous fluorescent imaging2004

    • 著者名/発表者名
      Koichi Shimizu, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of 2^<nd> Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics

      ページ: 325-326

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 体内蛍光像透視イメージングのための基礎的検討2004

    • 著者名/発表者名
      清水孝一, 他
    • 雑誌名

      日本光学会学術講演会予稿集

      ページ: 86-87

  • [図書] 医療のための光応用技術2005

    • 著者名/発表者名
      清水孝一編
    • 出版者
      医療のための光応用技術調査専門委員会(in press)
  • [産業財産権] 血液観察用試料台、及び血液細胞の分離定量化方法2004

    • 発明者名
      清水 孝一
    • 権利者名
      白寿生科学研究所
    • 産業財産権番号
      特願2004-255602
    • 出願年月日
      2004-09-02

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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