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2007 年度 実績報告書

生体内光源物質特性分布を画像化する技術の高度化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19360098
研究機関電気通信大学

研究代表者

山田 幸生  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (10334583)

研究分担者 大川 晋平  電気通信大学, 電気通信学部, 助教 (20432049)
白川 英樹  電気通信大学, 電気通信学部, 准教授 (40241070)
星 詳子  東京都医学研究機構, 東京都精神医学総合研究所, 副参事研究員 (50332383)
谷川 ゆかり  産業技術総合研究所, 人間福祉医工学研究部門医用計測技術グループ, 主任研究員 (20344202)
キーワード蛍光トモグラフィ / 逆問題 / 蛍光寿命 / インドシアニングリーン / 生体模擬試料
研究概要

蛍光・生物発光トモグラフィは蛍光・発光標識した物質を小動物に導入し,その体内分布を断層像として無侵襲に調べるものであり,薬剤等の分子機能,代謝などを定量的にイメージングできる,ヒトを対象とする臨床試験の前段階として行われる小動物試験において,必要とされる小動物の数や期間,労力を削減し,高効率化できる手段として期待されている,平成19年度は研究実施計画通り,以下の3項目について研究を行った.
(1)蛍光トモグラフィアルゴリズムの高度化
これまでに構築した蛍光トモグラフィ画像を再構成するアルゴリズムはピコ秒時間分解計測により取得したデータから特徴を抽出し,有効に利用して2次元の画像を再構成するものであった.平成19年度はこのアルゴリズムを,3次元で蛍光物質濃度と蛍光寿命を画像化するために修正,拡張を行った.また,情報量が豊富な時間分解波形をそのまま利用して媒体中の光学特性値と蛍光物質濃度分布を同時に再構成するアルゴリズムや,計測が比較的容易な連続光データを用いた光源強度分布再構成法についても成果を得た.
(2)生体模擬試料を用いたアルゴリズムの検証実験
エポキシ樹脂などを用いた生体模擬試料を作成して実験を行い,蛍光物質濃度のトモグラフィ画像を再構成しアルゴリズムを検証した.実験に用いた蛍光物質(インドシアニングリーン)の蛍光寿命などの蛍光特性の測定も行った,
(3)小動物を用いた実験による蛍光トモグラフィ画像の取得
次年度以降行われる小動物を用いた実験に向けて,励起光照射や蛍光測定に用いられる光ファイバーホルダーなどの設計と作製,蛍光測定から励起光の影響を除去する光学フィルタの最適化などを行った.実際に生体模擬試料を用いた計測を行い,小動物を用いた測定に向けて有用な知見を得た.

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (18件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Light Propagation for Timc-Domain Fluorcsccncc Diffusc Optical Tomography by Convolution Using Lifetime Function2007

    • 著者名/発表者名
      A. Marjono
    • 雑誌名

      Optical Review 14(3)

      ページ: 131-138

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-resolved diffuse optical tomography and its application to in vivo and in vivo imaging2007

    • 著者名/発表者名
      H. Zhao
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Optics 12(6)

      ページ: No.062107

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microfluidic image cytometry for measuring number and sizes of biological cells flowing through a microchannel using the micro-PIV technique2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hirono
    • 雑誌名

      Measurement Science and Technology 19

      ページ: No.025401

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional near-infrared spectroscopy: current status and feature prospects2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Hoshi
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Optics 12(6)

      ページ: No.062106

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intraoperative monitoring of depth-dependent hemoglobin concentration changes during carotid endarterectomy by time-resolved spectroscopy2007

    • 著者名/発表者名
      C. Sato
    • 雑誌名

      Applied Optics 46

      ページ: 2785-2792

    • 査読あり
  • [学会発表] マウス受精卵内カルシウムオシレーションの維持に関与するカルシウム流入経路の薬理学的特性2008

    • 著者名/発表者名
      高橋徹
    • 学会等名
      第85回日本生理学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-03-27
  • [学会発表] Quantitative Imaging of Platelet Aggregation in a Microchannel Using an Interfacial Collision Reactor2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hirono
    • 学会等名
      OSA Optical and Photonics Congress, Biomedical Optics
    • 発表場所
      Florida USA
    • 年月日
      2008-03-18
  • [学会発表] Full Time-Resolved Fluorescence Diffuse Optical Tomography Using Total Light Approach2008

    • 著者名/発表者名
      A. Marjono
    • 学会等名
      OSA Optical and Photonics Congress, Biomedical Optics
    • 発表場所
      Florida USA
    • 年月日
      2008-03-17
  • [学会発表] Source Estimation with Spatial Filter for Fluorescence Diffuse Optical Tomography2008

    • 著者名/発表者名
      S. Okawa
    • 学会等名
      OSA Optical and Photonics Congress, Biomedical Optics
    • 発表場所
      Florida USA
    • 年月日
      2008-03-16
  • [学会発表] 拡散光を利用した生体診断技術の開発2008

    • 著者名/発表者名
      谷川ゆかり
    • 学会等名
      テクノロジー・ショーケース・イン・ツクバ
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2008-01-25
  • [学会発表] 患者の負担を軽減する高精度診断技術の開発-拡散光を利用した生体診断技術の開発-2007

    • 著者名/発表者名
      谷川ゆかり
    • 学会等名
      人間福祉医工学研究部門平成19年度成果発表会
    • 発表場所
      茨城県つくば市
    • 年月日
      2007-12-03
  • [学会発表] ヒト角層の光学特性値測定2007

    • 著者名/発表者名
      岡本光平
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2007-11-28
  • [学会発表] 光学特性値分布の特徴を考慮した拡散光トモグラフィ2007

    • 著者名/発表者名
      大川晋平, 山田幸生
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2007-11-26
  • [学会発表] 空間フィルタによる生体内光源強度分布再構成2007

    • 著者名/発表者名
      大川晋平
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2007-11-26
  • [学会発表] 光が映し出す脳機能-神経血管カップリング機構から高次脳機能まで-2007

    • 著者名/発表者名
      星詳子
    • 学会等名
      第5回北海道大学脳科学教育センターシンポジウム 脳と心の探求
    • 発表場所
      北海道大学百年記念会館
    • 年月日
      2007-11-26
  • [学会発表] 非翻訳領域を付加したRNAを用いたマウス卵での外来タンパク質発現方法の検討2007

    • 著者名/発表者名
      高橋篤
    • 学会等名
      日本動物学会第78回大会
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2007-09-21
  • [学会発表] NIRS計測の原理と時間分解分光法の応用-拡散光を用いた生体診断-2007

    • 著者名/発表者名
      谷川ゆかり
    • 学会等名
      モバイルセミナー「NIRS計測原理と医用・工学的応用、およびデータ解析法
    • 発表場所
      茨城県つくば市
    • 年月日
      2007-09-06
  • [学会発表] Effects of the CSF Layer on the Optical Mapping of Brain Activity2007

    • 著者名/発表者名
      N. Shibahara
    • 学会等名
      3rd Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics
    • 発表場所
      Cairns Australia
    • 年月日
      2007-07-09
  • [学会発表] Microfluidic Image Cytomotry for Measurcing of Number and Size of Biological Particlcs2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hirono
    • 学会等名
      3rd Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics
    • 発表場所
      Cairns Australia
    • 年月日
      2007-07-09
  • [学会発表] Full Time-Resolved Data Schemc Using Total Light Approach in Time Domain Fluorcsccncc Diffusc Optical Tomography2007

    • 著者名/発表者名
      A. Marjono
    • 学会等名
      3rd Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics
    • 発表場所
      Cairns Australia
    • 年月日
      2007-07-09
  • [学会発表] In vivo measurement of premature neonate head using diffuse optical tomography2007

    • 著者名/発表者名
      S. Okawa
    • 学会等名
      3rd Asian and Pacific Rim Symposium on Biophotonics
    • 発表場所
      Cairns Australia
    • 年月日
      2007-07-09
  • [学会発表] Frontiers of cognitive neuroscience with near-infrared spectroscopy:applications to developmental psychology and psychiatry.2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Hoshi
    • 学会等名
      Organization for Human Brain Mapping 13th Annual Meeting
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2007-06-14
  • [学会発表] Near-infrared spectroscopy study on prefrontal activity associated with emotions inevent-related design2007

    • 著者名/発表者名
      J. Huang
    • 学会等名
      Organization for Human Brain Mapping 13th Annual Meeting
    • 発表場所
      Chicago, USA
    • 年月日
      2007-06-12
  • [図書] 非侵襲・可視化技術ハンドブック2007

    • 著者名/発表者名
      山田幸生
    • 総ページ数
      272-284,339-349,375-382
    • 出版者
      (株)エヌ・ティー・エス
  • [図書] 非侵襲・可視化技術ハンドブック2007

    • 著者名/発表者名
      星 詳子
    • 総ページ数
      350-355,356-360
    • 出版者
      (株)エヌ・ティー・エス
  • [図書] KEY WORD精神 第4版2007

    • 著者名/発表者名
      星 詳子
    • 総ページ数
      50-51
    • 出版者
      先端医学社
  • [図書] Complex Medical Engineering2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Hoshi
    • 総ページ数
      469-479
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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