深部小血管評価のための回折制御光音響イメージング

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23500525
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 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: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 山岡 禎久 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (80405274)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 光音響イメージング / 生体深部イメージング / 血管イメージング

研究概要

近年、深部血管走行評価のための手法として、光音響イメージングに注目が集まっている。本研究の目的は、光励起手法を改良することにより、光音響イメージングの高度化（高コントラスト、高空間分解能、高深達距離）を行うことである。今回得られた知見（1光子光音響波はパルス幅が変化してもその信号強度は一定であるが、2光子光音響波はパルス幅が狭くなると信号が増強する）から、我々はパルス幅の異なる2つの超短光パルスを用いた光音響画像差分法を提案し、断面方向に空間分解能、コントラストの高い光音響像の取得が可能であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Improvement of signal detection selectivity and efficiency in two-photon absorption-induced photoacoustic microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaoka Y, Harada Y, Nishino S, Maehara S, Hamano S, Takamatsu T
  • 雑誌名: Proc SPIE
  • DOI: 10.1117/12.2039323
  • 査読あり
• [雑誌論文] 2光子励起を組み合わせた光音響顕微鏡の高空間分解能化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 高松哲郎
  • 雑誌名: バイオインダストリー 巻: 2014年7月号
• [雑誌論文] Precise analysis of the autofluorescence characteristics of rat colon under UVA and violet light (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakano K, Harada Y, Yamaoka Y, Miyawaki K, Imaizumi K, Takaoka H, Nakaoka M, Wakabayashi N, Yoshikawa T, Takamatsu T
  • 雑誌名: Curr Pharm Biotechnol 巻: 14 ページ: 172-179
  • DOI: 10.2174/10172
  • 査読あり
• [雑誌論文] 非線形光学現象を利用した光音響顕微鏡の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 高松哲郎
  • 雑誌名: 日本レーザー医学会誌 巻: 34 ページ: 386-391
  • 査読あり
• [雑誌論文] 医療応用へ向けた光音響イメージングの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 高松哲郎
  • 雑誌名: 京都府立医科大学雑誌 巻: 122 ページ: 219-229
• [雑誌論文] Fine depth resolution of two-photon absorption-induced photoacoustic microscopy using low-frequency bandpass filtering (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaoka Y, Nambu M, Takamatsu T
  • 雑誌名: Opt Express 巻: 19 ページ: 13365-13377
  • DOI: 10.1364/OE.19.013365
  • 査読あり
• [雑誌論文] 生体深部観察へ向けた2 光子励起光音響顕微鏡の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 高松哲郎
  • 雑誌名: オプトロニクス 巻: 30 ページ: 121-125
• [雑誌論文] Photoacoustic microscopy using ultrashort pulses with two different pulse durations
  • 著者名/発表者名: Yamaoka Y, Harada Y, Sakakura M, Minamikawa T, Nishino S, Maehara S, Hamano S, Tanaka H, Takamatsu T
  • 雑誌名: Opt Express 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] パルス幅可変超短パルスレーザーを用いた光音響イメージングの信号発生高効率化の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 原田義規, 坂倉政明, 南川丈夫, 西埜繁, 前原正司, 浜野修次郎, 高松哲郎
  • 学会等名: 第53回生体医工学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20140624-26
• [学会発表] 生体深部可視化へ向けた2 光子励起光音響顕微鏡の高感度化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 原田義規, 西埜繁, 前原正司, 浜野修次郎, 高松哲郎
  • 学会等名: 日本超音波医学会第87回学術集会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 20140509-11
• [学会発表] 単一フェムト秒光パルスによる光音響波を用いた2 光子励起光音響顕微鏡 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 原田義規, 西埜繁, 前原正司, 浜野修次郎, 高松哲郎
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20140317-20
• [学会発表] Improvement of signal detection selectivity and efficiency in two-photon absorption-induced photoacoustic microscopy (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamaoka Y, Harada Y, Nishino S, Maehara S, Hamano S, Takamatsu T
  • 学会等名: Photonics West 2014
  • 発表場所: サンフランシスコ
  • 年月日: 20140201-06
• [学会発表] 光音響効果と非線形光学を利用した3 次元イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 高松哲郎
  • 学会等名: Optics and Photonics Japan 2013
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 20131112-14
  • 招待講演
• [学会発表] High-resolution photoacoustic imaging for visualizing deep tissues and its application to medicine (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaoka Y, Takamatsu T
  • 学会等名: Optics and Photonics Japan 2013
  • 発表場所: 奈良
  • 年月日: 20131112-14
  • 招待講演
• [学会発表] がんの無侵襲深達度評価を目指した光音響顕微鏡 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 原田義規, 高松哲郎
  • 学会等名: 第54回日本組織細胞化学会総会・学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20130927-28
• [学会発表] フェムト秒光パルスを用いた2 光子励起光音響顕微鏡 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 原田義規, 西埜繁, 前原正司, 浜野修次郎, 高松哲郎
  • 学会等名: 第3回光超音波画像研究会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-12-06
• [学会発表] 超短パルスレーザーのバイオイメージングへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久
  • 学会等名: 京都光技術研究会 第6回光モノづくりセミナー
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-09-25
  • 招待講演
• [学会発表] 光と超音波を融合させた光音響イメージング ~組織深部診断を目指して~ (2013)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久
  • 学会等名: レーザーバイオ医療技術専門委員会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-08-30
  • 招待講演
• [学会発表] 光と超音波を融合したベッドサイド組織診断装置の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久
  • 学会等名: 第1回次世代医療システム産業化フォーラム2013
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2013-05-24
  • 招待講演
• [学会発表] 優れた空間分解能を有するポータブル光音響診断装置 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 羽室淳爾
  • 学会等名: JST 推薦シーズ新技術説明会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-02-25
• [学会発表] Photoacoustic microscopy with two-photon absorption by femtosecond, sub-nanosecond, and nanosecond pulse lasers (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaoka Y, Harada Y, Takamatsu T
  • 学会等名: JSAP-OSA Joint Symposia (The 73rd Japan Society of Applied Physics Autumn Meeting)
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 20120911-14
• [学会発表] Two-photon absorption-induced photoacoustic microscopy (TP-PAM) using infrared pulse laser to investigate small vascular structures in living tissues (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaoka Y, Harada Y, Takamatsu T
  • 学会等名: 14th International Congress of Histochemistry and Cytochemistry
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120826-29
• [学会発表] 小血管構造評価を目指した2 光子励起光音響イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 高松哲郎
  • 学会等名: 第48回日本小児循環器学会総会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20120705-07
• [学会発表] 近赤外フェムト秒パルスレーザーによる2 光子励起光音響イメージングの検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 原田義規, 高松哲郎
  • 学会等名: 第51回日本生体医工学会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 20120510-12
• [学会発表] Improvement of depth resolution in photoacoustic microscopy using two-photon excitation and acoustic frequency filtering (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaoka Y, Harada Y, Takamatsu T
  • 学会等名: Focus on Microscopy 2012
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 20120401-04
• [学会発表] 2光子励起による光音響顕微鏡高空間分解能化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 高松哲郎
  • 学会等名: 光超音波(光音響)画像研究会 第1回集会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-11-26
• [学会発表] 生体深部観察を目指した2 光子励起光音響イメージング (2012)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 高松哲郎
  • 学会等名: 京都産学公連携フォーラム2012
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] 生体深部観察のための光音響イメージング空間分解能向上 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 高松哲郎
  • 学会等名: 第123回微小光学研究会「超精密微小光学」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-03-01
• [学会発表] 変調フェムト秒光パルス列を用いた光音響イメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 高松哲郎
  • 学会等名: 第72回秋季応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] 光学分解能を持つ低周波光音響波を用いた多光子励起光音響イメージング (2011)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 南部美佳, 高松哲郎
  • 学会等名: 第50回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-05-01
• [図書] ライフサイエンス顕微鏡学ハンドブック(山科正平, 高田邦明編) (2013)
  • 著者名/発表者名: 山岡禎久, 高松哲郎(分担執筆)
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 朝倉書店
• [産業財産権] 光音響画像撮影装置及び光音響画像撮影方法 (2014)
  • 発明者名: 山岡禎久, 高松哲郎, 浜野修次郎, 前原正司, 西埜繁
  • 権利者名: 京都府公立大学法人, 寺崎電気産業株式会社
  • 産業財産権種類: 特願
  • 産業財産権番号: 2014-084847
  • 出願年月日: 2014-04-16