皮膚ガンに由来する光吸収・散乱異常のハイパースペクトル多層構造検出

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23560492
• 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: 計測工学
• 研究機関: 室蘭工業大学
• 研究代表者: 相津 佳永 室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20212350)
• 研究分担者: 島谷 祐一 東京都市大学, 工学部, 准教授 (20154263)
• 連携研究者: 湯浅 友典 室蘭工業大学, 工学研究科, 准教授 (60241410)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 皮膚計測 / 分光反射率 / イメージング / ハイパースペクトル

研究概要

本研究では，皮膚ガンの確実な検出を目指して，画像のピクセルレベルによる高分解能で安定な検出方式を新規に開発する課題を行った．特に，腫瘍部の色素変化による光吸収と組織構造変化による光散乱の変化を波長別に画像取得するハイパースペクトルイメージング装置を開発した．また，画像から得たピクセル単位の高空間分解分光反射率に対して多層構造皮膚モデルに基づく計算スペクトルフィッティングにより同定し，微小腫瘍および内部異常部位の高確度な検出を行う新規なイメージング技術を開発した．

研究成果

• [雑誌論文] Improvement of estimation parameter for frame rate analysis of blood flow using laser speckle image sensing (2014)
  • 著者名/発表者名: Naomichi Yokoi, Takaaki Maeda, Yuichi Shimatani, Hideki Funamizu, and Yoshihisa Aizu
  • 雑誌名: Optics and Lasers in Engineering 巻: vol.52 ページ: 156-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of Melanin and Hemoglobin Using Spectral Reflectance Images Reconstructed from a Digital RGB Image by the Wiener Estimation Method (2013)
  • 著者名/発表者名: Izumi Nishidate, Takaaki Maeda, Kyuichi Niizeki, and Yoshihisa Aizu
  • 雑誌名: Sensors 2013 巻: vol. 13 ページ: 7902-7915
  • DOI: 10.3390/s130607902sensors
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visualization of peripheral vasodilative indices in human skin by use of red, green, blue images (2013)
  • 著者名/発表者名: Izumi Nishidate, Noriyuki Tanaka, Tatsuya Kawase, Takaaki Maeda, Tomonori Yuasa, Yoshihisa Aizu, Tetsuya Yuasa, and Kyuichi Niizeki
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Optics 巻: vol.18,No. 6 ページ: 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectral reflectance fitting based on Monte Carlo simulation using a multi layered skin tissue model (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Aizu, Takaaki Maeda, Tomohiro Kuwahara, and Tetsuji Hirao
  • 雑誌名: Proceedings of SPIE-OSA Biomedical Optics, 'Diffuse Optical Imaging III', edited by Andreas H. Hielscher, Paola Taroni, SPIE 巻: vol.8088 ページ: 1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non invasive spectral imaging of skin chromophores based on multiple regression analysis aided by Monte Carlo simulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Izumi Nishidate, Aditya Wiswadarma, Yota Hase, Noriyuki Tanaka, Takaaki Maeda, Kyuichi Niizeki, and Yoshihisa Aizu
  • 雑誌名: Optics Letter 巻: vol.36, no.16 ページ: 3239-3241
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noninvasive imaging of human skin hemodynamics using a digital red green blue camera (2011)
  • 著者名/発表者名: Izumi Nishidate, Noriyuki Tanaka, Tatsuya Kawase, Takaaki Maeda, Tomonori Yuasa, Yoshihisa Aizu, Tetsuya Yuasa, and Kyuichi Niizeki
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Optics 巻: vol.16, no.8 ページ: 1-14
  • 査読あり
• [学会発表] ハイパースペクトルイメージングによる顔画像分光反射率の空間分布解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 和野暢之,稲垣雄太,前田貴章,船水英希,相津佳永
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2013
  • 発表場所: 奈良市(12aA8)
  • 年月日: 20131112-14
• [学会発表] 多変量解析を用いた皮下内出血画像の色素濃度推定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 柴田一馬,古御堂剛,橘諒,船水英希,相津佳永
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川県厚木市(30a-PA2-6)
  • 年月日: 20130327-30
• [学会発表] 顔画像ハイパースペクトルイメージング用拡散照明装置の試作 (2013)
  • 著者名/発表者名: 和野暢之,橘諒,船水英希,相津佳永
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川県厚木市(30a-PA2-5)
  • 年月日: 20130327-30
• [学会発表] 光線追跡計算によるヒト皮膚モデルの反射率計測シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本旬,船水英希,西舘泉,相津佳永
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2012
  • 発表場所: 東京(25pA1)
  • 年月日: 20121023-25
• [学会発表] モンテカルロシミュレーションを用いた多層構造皮膚モデルにおける光伝搬解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古御堂剛,前田貴章,船水英希,相津佳永
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2012
  • 発表場所: 東京(25pA2)
  • 年月日: 20121023-25
• [学会発表] 多層構造皮膚モデルを用いた皮膚分光反射率の空間分布解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 橘諒,桑原智裕,船水英希,前田貴章,相津佳永
  • 学会等名: Optics & Photonics Japan 2012
  • 発表場所: 東京(25pA3)
  • 年月日: 20121023-25
• [学会発表] 多層構造皮膚モデルに基づく組織光侵達のモンテカルロ解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 古御堂剛,秋吉騎慎,前田貴章,西舘泉,船水英希,相津佳永
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京(17a-GP3-2)
  • 年月日: 20120315-18
• [学会発表] ヒト皮膚画像の分光反射率に基づく色素濃度分布解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 橘諒,前田貴章,桑原智裕,船水英希,相津佳永
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京(17a-GP3-3)
  • 年月日: 20120315-18
• [学会発表] 光伝搬モンテカルロ法を基礎としたヒト皮膚モデルにおける光線追跡計算 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本旬,前田貴章,船水英希,相津佳永
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東京(17a-GP3-4)
  • 年月日: 20120315-18
• [学会発表] 生体内光伝搬のシミュレーションとその応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 相津佳永
  • 学会等名: 第13回情報フォトニクス研究グループ研究会
  • 発表場所: 神奈川県三浦郡
  • 年月日: 2012-09-28
  • 招待講演