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2007 年度 実績報告書

Snake photonによる生体透視イメージングの実現と応用

研究課題

研究課題/領域番号 18300145
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, 助教 (50261582)
清水 力  北海道大学, 大学病院, 講師 (00292029)
北間 正崇  北海道工業大学, 工学部, 准教授 (50285516)
下岡 聡行  埼玉医科大学, 保健医療学部, 教授 (50196549)
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、生体機能透視イメージングへの応用ひいては光CT実現の可能性を拓くことを目的とする。
本年度は、前年度のsnake photon特性解析およびsnake photon検出法開発の成果を受け,それらを確認する実験システムの試作設計ならびにイメージングシステム基礎部分の開発を行った。具体的成果は次のとおりである.
1.シミュレーションによる実験システムの設計
初年度開発したシミュレーションアルゴリズムを用い、初年度の実験結果をもとに、生体透過光中のsnake photon検出装置の装置パラメータの最適化を図った。
2.Snake photon検出装置の開発
初年度開発したsnake photonの効率的検出手法を具現する検出装置を開発した。
3.モデルファントムの開発
開発した手法や装置の有効性を調べるためには、内部構造の既知なファントムが必要となる。生体類似の光学パラメータを持ち、生体内生理状態変化に対応する吸収係数変化を模擬し得るモデルファントムを開発した。
4.Snake photon検出によるイメージングのための基礎実験
上記で開発した装置とモデルファントムを用いてsnake photon検出実験を行い,初年度の特性解析の結果の妥当性および開発したsnake photon検出法の有効性を検証した.
5.イメージングシステム基礎部分の開発
シミュレーションにより最適化を図ったシステムの基礎部分を, 実際に設計・試作した.

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 後方散乱光時間分解計測による散乱係数推定法の開発2008

    • 著者名/発表者名
      金澤 瑠維, 他3名
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 107(460)

      ページ: 29-32

  • [雑誌論文] 光の後方散乱強調現象の時間分解解析2008

    • 著者名/発表者名
      久保 善弘, 他3名
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 107(541)

      ページ: 53-56

  • [雑誌論文] 散乱光を用いた経皮体内情報伝送の可能性2008

    • 著者名/発表者名
      斎藤 俊英, 他3名
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 107(541)

      ページ: 57-60

  • [雑誌論文] 多重円環光源による散乱体の深さ選択イメージング2008

    • 著者名/発表者名
      後藤 康夫, 他2名
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 107(541)

      ページ: 49-52

  • [雑誌論文] 実験用小動物を対象とした光断層イメージングの基礎的検討2008

    • 著者名/発表者名
      田中 義範, 他5名
    • 雑誌名

      北海道工業大学研究紀要 36

      ページ: 215-219

  • [雑誌論文] Image restoration of fluorescent source at unknown depth in diffuse medium2007

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu, 他3名
    • 雑誌名

      International Journal of Bioelectromagnetism 1(9)

      ページ: 62-63

    • 査読あり
  • [学会発表] CT imaging of biological tissue using backscattered light2008

    • 著者名/発表者名
      T. Namita
    • 学会等名
      OSA Biomedical Optics Topical Meeting
    • 発表場所
      Hilton, St. Petersburg, USA
    • 年月日
      2008-03-17
  • [学会発表] 生体断層イメージングのための散乱体内部吸光度計測の試み2007

    • 著者名/発表者名
      高木 一人
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学,吹田市
    • 年月日
      2007-11-27
  • [学会発表] 後方散乱光時間分解計測による生体組織断層イメージングの試み2007

    • 著者名/発表者名
      浪田 健
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学,吹田市
    • 年月日
      2007-11-27
  • [学会発表] 後方散乱光時間分解計測による散乱係数推定法の特性解析2007

    • 著者名/発表者名
      金澤 瑠維
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学,吹田市
    • 年月日
      2007-11-27
  • [学会発表] 実験用小動物を対象とした光イメージングの検討-断層像取得の可能性-2007

    • 著者名/発表者名
      田中 義範
    • 学会等名
      北海道医学大会生体医工学分科会
    • 発表場所
      北海道大学,札幌市
    • 年月日
      2007-09-21
  • [学会発表] 光による生体断層イメージングのための無吸収時インパルス応答取得法の考案2007

    • 著者名/発表者名
      金澤 瑠維
    • 学会等名
      北海道医学大会生体医工学分科会
    • 発表場所
      北海道大学,札幌市
    • 年月日
      2007-09-21
  • [学会発表] Deblurring of fluorescent image at unknown depth in diffuse medium2007

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu
    • 学会等名
      APBP 2007
    • 発表場所
      Shangri-La Hotel, Cairns, Australia
    • 年月日
      2007-07-11
  • [学会発表] Functional imaging of experimental animal by near-infrared transillumination2007

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu
    • 学会等名
      9th ICB Seminar
    • 発表場所
      Ksiaz Castle, Wroclaw, Poland
    • 年月日
      2007-06-20
  • [学会発表] 生体透視イメージングのための近軸散乱光抽出性能の評価2007

    • 著者名/発表者名
      高木 一人
    • 学会等名
      生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター,仙台市
    • 年月日
      2007-04-25
  • [学会発表] 後方散乱光時間分解計測による生体断層イメージング手法の特性評価2007

    • 著者名/発表者名
      浪田 健
    • 学会等名
      生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター,仙台市
    • 年月日
      2007-04-25
  • [学会発表] 後方散乱光の時間分解計測による散乱係数推定の試み2007

    • 著者名/発表者名
      金澤 瑠維
    • 学会等名
      生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター,仙台市
    • 年月日
      2007-04-25
  • [学会発表] 多重円環光源と画像差分による散乱体の深さ選択イメージング2007

    • 著者名/発表者名
      後藤 康夫
    • 学会等名
      生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター,仙台市
    • 年月日
      2007-04-25
  • [学会発表] 生体組織における散乱光の可干渉度の計測2007

    • 著者名/発表者名
      久保 善弘
    • 学会等名
      生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター,仙台市
    • 年月日
      2007-04-25
  • [学会発表] 反射型光透視における体表血管像の波長特性2007

    • 著者名/発表者名
      松原 慎一
    • 学会等名
      生体医工学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター,仙台市
    • 年月日
      2007-04-25
  • [産業財産権] 生体情報測定装置および生体情報測定方法2008

    • 発明者名
      清水孝一, 他2名
    • 権利者名
      北海道大学セイコーエプソン(株)
    • 産業財産権番号
      特願2008-072431
    • 出願年月日
      2008-03-19

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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