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2008 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, 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。最終年度である本年度は、これまで行ってきた基礎実験やシステム各部開発等の結果を元に、計測システム入の統合、動物実験や人体への適用等を行った。
1. 計測システムへの統合 : 前年度までに開発したハードウェアとソフトウェアを合わせ、計測システムとして統合した。
2. ファントムイメージング : 前年度開発したモデルファントムを用い、透視イメージングおよびCTイメージングを行った。内部構造既知のイメージング結果より、開発したシステムの基本性能を明らかにするとともに、必要に応じ改良を加えた。
3. 動物実験 : トリササミ肉、牛肉などの肉片を用い、イメージング実験を行った。その結果、厚さ15-40mmの生体組織における血管像のイメージングを行い得ることを実証した。
4. 人体光透視の試み : 指や手掌部などの静脈像を対象に、snake photonによる透視イメージングのヒトへの適用を試みた。その結果、従来極めて困難とされてきた体内血管も、ほぼ良好なコントラストでとらえ得ることが明らかとなった。
5. 研究成果の発表 : 国際学術誌(Applied Optics2件、Optics Express1件)および国際会議(invited talk2件を含め4件)において、本研究の成果を報告した。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Extraction of near-axis scattered light for transillumination imaging2009

    • 著者名/発表者名
      K. Takagi, 他2名
    • 雑誌名

      Applied Optics (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CW transillumination imaging by extracting weakly scattered light from strongly diffused light2009

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

      Optics Express (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] CT imaging of diffuse medium by time-resolved measurement of backscattered light2009

    • 著者名/発表者名
      T. Namita, 他2名
    • 雑誌名

      Applied Optics (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 体内蛍光像経皮イメージングによる断層像再構成の試み2009

    • 著者名/発表者名
      志田元毅, 他2名
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 108

      ページ: 89-94

  • [雑誌論文] 反射型光透視像を用いた次世代静脈認証のための基礎的研究2009

    • 著者名/発表者名
      天井健次, 他2名
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告 108

      ページ: 127-132

  • [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ための基礎的検討2009

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

      電子情報通信学会技術研究報告 108

      ページ: 27-32

  • [学会発表] 弱拡散光を用いた生体透視イメージング法の基礎的検討2008

    • 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
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2008-11-04
  • [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応用2008

    • 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
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2008-11-04
  • [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法の特性評価2008

    • 著者名/発表者名
      川島雅之
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2008-11-04
  • [学会発表] Scattering suppression for imaging through diffuse medium (Invited)2008

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu
    • 学会等名
      International Conference on Optics-photonics Design & Fabrication
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2008-10-10
  • [学会発表] CT imaging of diffuse medium by time-resolved measurement of backscattered light2008

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu
    • 学会等名
      International Conference on Optics-photonics Design & Fabrication
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2008-10-10
  • [学会発表] 後方散乱光時間分解波形からの生体内散乱係数計測法の考案2008

    • 著者名/発表者名
      清水孝一
    • 学会等名
      電気学会基礎部門大会
    • 発表場所
      千葉大学
    • 年月日
      2008-08-21
  • [学会発表] 生体透視イメージングのための散乱抑制性能評価2008

    • 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
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2008-03-10
  • [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法の実験的検証2008

    • 著者名/発表者名
      川島雅之
    • 学会等名
      生体医工学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2008-03-10
  • [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2008

    • 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
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2008-03-09
  • [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2008

    • 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
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2008-03-09
  • [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2008

    • 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
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2008-03-09
  • [学会発表] 体内蛍光像経皮イメージングによる断層像再構成の試み2008

    • 著者名/発表者名
      志田元毅
    • 学会等名
      生体医工学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2008-03-09
  • [学会発表] 実験用小動物を対象とした光断層イメージングの検討2008

    • 著者名/発表者名
      田中義範
    • 学会等名
      生体医工学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2008-03-09
  • [学会発表] 光による血管透視像改善のための画像処理に関する基礎的検討2008

    • 著者名/発表者名
      天井健次
    • 学会等名
      生体医工学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2008-03-09
  • [学会発表] 体内蛍光像経皮イメージングにおける画像改善の検討2008

    • 著者名/発表者名
      板垣秀信
    • 学会等名
      生体医工学会大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2008-03-09
  • [図書] バイオメトリクス2009

    • 著者名/発表者名
      清水孝一(分担執筆)
    • 出版者
      コロナ社(in press)
  • [備考]

    • URL

      http://hecate.general.hokudai.ac.jp/welcome/top-page-jpn.html

  • [産業財産権] 濃度定量装置、濃度定量方法及びプログラム2009

    • 発明者名
      天野和彦, 清水孝一
    • 権利者名
      セイコーエプソン株式会社北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許出愿, 特愿2009-087454
    • 出願年月日
      2009-03-31
  • [産業財産権] 生体情報取得装置、生体情報取得方法及び生体認証装署2008

    • 発明者名
      天野和彦, 清水孝一
    • 権利者名
      セイコーエプソン株式会社北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許第4153971号
    • 取得年月日
      2008-07-11

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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