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2012 年度 研究成果報告書

新原理による3次元構造の光透視具現化システムの開発

研究課題

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研究課題/領域番号 21240045
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
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 工藤 信樹  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (30271638)
加藤 祐次  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (50261582)
北間 正崇  北海道工業大学, 医療工学部, 教授 (50285516)
千葉 仁志  北海道大学, 大学院・保健科学研究院, 教授 (70197622)
研究期間 (年度) 2009 – 2012
キーワード生体透視 / 3次元光透視 / 近赤外光 / 光散乱 / 点拡がり関数 / 近軸散乱光 / 光拡散 / 時間分解解析
研究概要

生体内部の構造情報および機能情報を光により3次元的に透視イメージングすることをめざし、新原理に基づく新たな手法を創出するとともに、その可能性を実証するシステムを開発した。これにより、放射線被曝のない安全な近赤外光を用い、実験用小動物やヒト四肢などの内部構造をイメージングできる可能性が実証された。また、臓器形状だけではなく、組織酸素化状態などの機能情報もイメージングできる可能性が確かめられた。

  • 研究成果

    (43件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (19件) 図書 (1件) 産業財産権 (15件) (うち外国 3件)

  • [雑誌論文] 生体組織における光伝搬の解析2012

    • 著者名/発表者名
      清水孝一
    • 雑誌名

      光学

      巻: 41巻 ページ: 414-423

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 画像差分シュリーレン法による超音波音場の可視化2011

    • 著者名/発表者名
      工藤信樹,清水孝一
    • 雑誌名

      超音波医学

      巻: 38巻 ページ: 25-26

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of lipoprotein parti cle sizes using dynamic light scattering2010

    • 著者名/発表者名
      T. Sakurai, S. Trirongjitmoah, Y. Nishibata, T.Namita, M. Tsuji, S. P. Hui, S. Jin, K. Shimizu and H. Chiba
    • 雑誌名

      Annals of Clinical Biochemistry

      巻: 47 ページ: 476-481

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fraction estimation of small, dense LDL using autocorrelation function of dynamic light scattering2010

    • 著者名/発表者名
      S. Trirongjitmoah, T. Sakurai, K. Iinaga, H.Chiba and K. Shimizu
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 18 ページ: 6315-6326

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 光干渉法による散乱体内部超音波変調信号の検出2009

    • 著者名/発表者名
      加藤祐次,清水孝一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J92-D巻 ページ: 944-950

    • 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, H. Kakinuma Y. Kato and K.Shimizu
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 17 ページ: 8332-8342

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

    • 著者名/発表者名
      T. Namita, Y. Kato and K. Shimizu
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 48 ページ: D208-D217

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extrac-tion of near-axis scattered light for transillumina-tion imaging2009

    • 著者名/発表者名
      K.Takagi,Y.Kato and K. Shimizu
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 48 ページ: D36-D44

    • 査読あり
  • [学会発表] Feasibility study for optical BAN2013

    • 著者名/発表者名
      J. Akiyama, D. Seki, T. Namita, Y. Kato andK. Shimizu
    • 学会等名
      7th International Symposium on Medical Infor- mation and Communication Technology
    • 発表場所
      Meiji University, Tokyo, Japan
    • 年月日
      20130306-08
  • [学会発表] Funda- mental study for optical BAN2012

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu, T. Namita and Y. Kato
    • 学会等名
      3rd International Conference on Wireless Mobile Communication and Healthcare
    • 発表場所
      Villa Modigliani, Paris, France.
    • 年月日
      20121121-23
  • [学会発表] Fundamental study for optical communica- tion through human body2012

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu, J. Akiyama, T. Namita and Y. Kato
    • 学会等名
      International Sympo- sium on Biotelemetry
    • 発表場所
      Weitzer Hotels BetriebsgesmbH, Graz, Austria.
    • 年月日
      20120524-26
  • [学会発表] Point spread function for optical transillu- mination imaging of animal body2012

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu, H. Takahashi, T. Namita and Y. Kato
    • 学会等名
      Progress in Electromagnetics Research Symposium
    • 発表場所
      Sunway Resort Hotel and Spa, Kuala Lumpur, Malaysia.
    • 年月日
      20120327-30
  • [学会発表] 生体観察のための不要散乱抑制2012

    • 著者名/発表者名
      清水孝一
    • 学会等名
      日本光学会(応用物理学会)冬期講習会
    • 発表場所
      東京大学山上会館,東京都
    • 年月日
      20120119-20
  • [学会発表] Application of transillumination imaging to injection assist sys- tem2012

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu , N. Tobisawa, T. T. Nghia, T. Namita and Y. Kato
    • 学会等名
      4th International Conference on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      In-ter-Continental Asiana Saigon, Ho Chi Minh City, Viet Nam.
    • 年月日
      20120108-12
  • [学会発表] Feasibility study for 3D reconstruction of internal structure of animal body using near-infrared light2012

    • 著者名/発表者名
      T. T. Nghia, T. Namita, Y. Kato and K. Shimizu
    • 学会等名
      4th International Conference on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Inter-Continental Asiana Saigon, Ho Chi Minh City, Viet Nam.
    • 年月日
      20120108-12
  • [学会発表] Reliable scattering coeffi- cient estimation against absorption inhomogene- ity by time-resolved measurement of backscat- tered light2011

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Namita, Masayuki Kawashima, Y. Kato and K. Shimizu
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Elec- tro-Optics/Pacific Rim 2011
    • 発表場所
      Sydney Convention and Exhibition Centre, Sydney, Australia.
    • 年月日
      20110828-0901
  • [学会発表] New technique to estimate non-absorbing temporal point spread function for diffuse optical tomography using backscattered light2011

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Namita, Masafumi Otani, Y. Kato and K. Shimizu
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Elec- tro-Optics/Pacific Rim 2011
    • 発表場所
      Sydney Convention and Exhibition Centre, Sydney, Australia.
    • 年月日
      20110828-0901
  • [学会発表] Reconstruction of three-dimensional structure in turbid medium by scattering suppres- sion2011

    • 著者名/発表者名
      M. Shimano, T. Namita, Y. Kato and K. Shimizu
    • 学会等名
      Symposium on Photonics and Optoelec- tronics 2011
    • 発表場所
      East International Hotel, Wuhan, China.
    • 年月日
      20110516-18
  • [学会発表] Injection assist system with surface and transillumination images2011

    • 著者名/発表者名
      N. Tobisawa, T. Namita, Y. Kato and K. Shimizu
    • 学会等名
      5th International Con- ference on Bioinformatics and Biomedical Engi- neering
    • 発表場所
      Optics Valley King- dom Plaza, Wuhan, China.
    • 年月日
      20110510-12
  • [学会発表] 光による生体透視イメ ージング2011

    • 著者名/発表者名
      清水孝一
    • 学会等名
      Optical Solution Conference2011
    • 発表場所
      富士ソフトビル,東京都
    • 年月日
      2011-10-14
  • [学会発表] Transillu- mination imaging of animal body with scattering suppression of NIR light2010

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu
    • 学会等名
      日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター,大阪
    • 年月日
      20100625-27
  • [学会発表] Optical imag- ing of biological tissues using ultra- sound-modulated light2010

    • 著者名/発表者名
      N. Kudo
    • 学会等名
      日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター,大阪
    • 年月日
      20100625-27
  • [学会発表] Functional transillu- mination imaging using near-infrared light2010

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu
    • 学会等名
      日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      大阪国際交流センター,大阪
    • 年月日
      20100625-27
  • [学会発表] マクロな光技術の生体医工学応用2010

    • 著者名/発表者名
      清水孝一
    • 発表場所
      北海道大学,札幌
    • 年月日
      2010-10-30
  • [学会発表] 近赤外光による生体内部構造および機能の透視イメージング2010

    • 著者名/発表者名
      清水孝一
    • 学会等名
      医用近赤外線分光研究会
    • 発表場所
      旭川グランドホテル,旭川
    • 年月日
      2010-10-16
  • [学会発表] 強散乱体における散乱・吸収計測法の開発2010

    • 著者名/発表者名
      清水孝一
    • 学会等名
      電気学会光応用・ 視覚研究会
    • 発表場所
      北海道大学,札幌
    • 年月日
      2010-02-02
  • [学会発表] Transillumination im- aging with scattering suppression technique2009

    • 著者名/発表者名
      K. Shimizu
    • 学会等名
      Asian P acific S ympo sium on B iophotonics
    • 発表場所
      Shilla Ho tel, Jeju, Korea.
    • 年月日
      2009-05-27
  • [図書] バイオメトリクス教科書2012

    • 著者名/発表者名
      清水孝一(分担執筆)
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      コロナ社
  • [産業財産権] 血中成分濃度測定装置および血中成 分濃度測定方法2012

    • 発明者名
      清水孝一,飯永一也
    • 権利者名
      北海道大学,飯永一也
    • 産業財産権番号
      特許、特願2012- 267708
    • 出願年月日
      2012-12-06
  • [産業財産権] Component concentration measure- ment device and component concentration measurement method2012

    • 発明者名
      Kazuhiro Nishida,Koichi Shimizu
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、13/609,456
    • 出願年月日
      2012-09-11
    • 外国
  • [産業財産権] 光吸収分布推定装置,濃度測定装置 及び光吸収係数分布推定装置の制御方法2012

    • 発明者名
      西田和弘,清水孝一,加藤祐次
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、2012-153552
    • 出願年月日
      2012-07-09
  • [産業財産権] 光吸収係数算出装置,濃度定量装置,光吸収係数算出方法,濃度定量方法,光吸収 係数の算出を行うプログラム及び濃度の算 出を行うプログラム2012

    • 発明者名
      西田和弘,清水孝一
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2012-139831
    • 出願年月日
      2012-06-21
  • [産業財産権] 濃度測定装置及び濃度測定装置の制 御方法2012

    • 発明者名
      西田和弘,清水孝一
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2012-135642
    • 出願年月日
      2012-06-15
  • [産業財産権] Concentration determination ap- paratus and concentration determination method2012

    • 発明者名
      Kazuhiro Nishida,Koichi Shimizu
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、13/493,384
    • 出願年月日
      2012-06-11
    • 外国
  • [産業財産権] 成分濃度測定装置及び成分濃度測定 方法2012

    • 発明者名
      西田和弘,清水孝一
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2012-096316
    • 出願年月日
      2012-04-20
  • [産業財産権] Concentration measurement method and concentration measurement apparatus2012

    • 発明者名
      K. Nishida, K. Amano, K. Shimizu
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、13/425,537
    • 出願年月日
      2012-03-21
    • 外国
  • [産業財産権] 濃度定量装置、濃度定量方法及びプログラム2012

    • 発明者名
      天野和彦,清水孝一
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2012-001185
    • 出願年月日
      2012-01-06
  • [産業財産権] 濃度定量装置、濃度定量方法及びプログラム2012

    • 発明者名
      天野和彦,清水孝一
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願 2012-001184
    • 出願年月日
      2012-01-06
  • [産業財産権] 成分濃度測定装置及び成分濃度測定方法2011

    • 発明者名
      西田和弘,清水孝一
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2011- 227932
    • 出願年月日
      2011-10-17
  • [産業財産権] 濃度定量方法及び濃度定量装置2011

    • 発明者名
      西田和弘,天野和彦,清水孝一
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2011- 203102
    • 出願年月日
      2011-09-16
  • [産業財産権] 水分量測定方法及び水分量測定装置2011

    • 発明者名
      西田和弘,天野和彦,清水孝一
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2011- 190537
    • 出願年月日
      2011-09-01
  • [産業財産権] 濃度定量装置及び濃度定量方法並びに プログラム2011

    • 発明者名
      天野和彦,清水孝一
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2011-185108
    • 出願年月日
      2011-08-26
  • [産業財産権] 濃度定量装置、濃度定量方法2011

    • 発明者名
      西田和弘,天野和彦,清水孝一
    • 権利者名
      セイコーエプソン,北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許、特願2011-137316
    • 出願年月日
      2011-06-21

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公開日: 2014-08-29  

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