| 研究課題/領域番号 |
15300149
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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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)
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| 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)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2005
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| 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 |
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| 研究概要 |
近赤外光による生体透視イメージングをめざし、snake photonを利用した高濃度散乱体内部の吸光度分布を透視イメージングする方法の開発を行った。研究の経過および成果は、以下のとおりである。
1.従来の方法(ballistic photon)では不可能と考えられてきた厚みの高濃度散乱体に対し、snake photonが検出可能なレベル出射することを、理論的・実験的解析をとおして実証した。
2.生体組織10-20mmに対応する散乱体において、強大な拡散性散乱光(diffuse photon)に埋もれたsnake photonを効率よく検出する手法を考案した。この手法は、短パルス光入射に対する時間分解波形計測を基本とする。
3.上記手法を、連続光光源を用いた連続光計測にも適用する方法を新たに考案した。
4.Snake photonを検出する装置、生体の光学的特性を模擬するモデルファントム、イメージング装置など実験システムを新たに開発した。
5.上記装置およびモデルファントムを用いてイメージング実験を行い、考案原理の妥当性、開発手法の有効性を実証した。
6.上記原理および開発手法は、高濃度散乱体内部の吸光度分布の透視イメージングを実現するものである。これをさらに進め、体内蛍光分布の透視イメージングの可能性を調べた。
7.輸送方程式に拡散近似を適用することにより、高濃度散乱体内部の光伝搬を表現する理論式を得た。これをもとに、劣化した透視イメージング像を改善する方法を新たに開発した。
8.これらの研究をとおし、snake photonを利用した生体透視イメージング実現に向けての具体化手段、実用に向けての改良課題などを明らかにした。
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