研究課題
基盤研究(B)
本研究では、ビデオレート以上で断層イメージを取得できる高速OCTを実現、これを用いて生体表皮下組織をコマ取りし、これをもとに末梢血管系・代謝系の機能や動態および神経系の信号伝搬の様子を、ミクロンオーダーの空間分解能で時間分解解析した。(1)干渉計にPZT光ファイバ位相変調器を組み込み、プッシュプル動作させる新たな全光ファイバ・高速タイムドメインOCT(TD・OCT)を試作した。光源には中心波長1.3μmのSLDを用い、空間分解能17μm、光走査幅2.5mm、走査速度は最大2000スキャン/秒を実現した。(2)新たに光波長掃引レーザを光源とする光周波数掃引方式OCT(SS-OCT)を試作した。光源の中心波長は1.3μm、波長掃引周波数は20kHzである。これは20000ライン/秒の走査能に相当し、OCTイメージデータ取得時間20msを実現した。(3)試作した高速TD-OCT装置を用いて、OCTイメージを一定のフレーム間隔で時系列に取得する手法を「ダイナミックOCT」と名付け、この手法を用いて、皮膚交感神経に支配されて機能する表皮直下の汗腺の動態を鮮明に観察することができた。(4)ヒト指先端における汗腺に着目し、聚張やストレスで誘起される精神性発汗現象をダイナミックOCTで観察した。具体的には、不快音や握力負荷を被験者に与え、OCTデータ取得時間1秒、フレーム間隔3.5秒で連続的に汗腺のOCTイメージを取得した。(5)前述の波長1.諏m帯ダイナミックOCT装置を用いて、ヒト指細動脈の動態観察を行った。その結果、細動脈の収縮・拡張を可視化し、血管壁の盛りあがりの様子を鮮明に捉えることができた。さらに、下肢加温時における細動脈の拡張の様子を捉えることができ、体温調節に関わる皮膚交感神経活動をイメージングすることができた。
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