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2015 年度 実績報告書

腹腔鏡手術を支援する微小循環解析システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 25282151
研究機関千葉大学

研究代表者

羽石 秀昭  千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (20228521)

研究分担者 中口 俊哉  千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (20361412)
川平 洋  千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (90447285)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード微小循環 / SDF撮影法 / 酸素飽和度 / モンテカルロシミュレーション / 疾患小動物モデル / 組織酸素飽和度
研究実績の概要

細動脈から毛細血管を経て細静脈に至る血管系を微小循環と呼ぶ。微小循環の撮像技術としては、暗視野撮影法であるside-stream dark field(SDF)法が提案されているが、酸素飽和度を推定する機能はもたない。これに対しわれわれは、SDFに基づく微小循環のSO2推定、すなわちSDFオキシメトリを提唱し研究を進めてきた。複数色のLED下で被写体を約1.2μm/pixelの分解能で撮影できる装置を試作する一方で、カメラ信号からのSO2推定法を構築し、シミュレーションにより精度予測を行った。この結果10%以下の誤差でSO2推定が可能との予測を得た。また、この推定にあたっては光の散乱の特性を適切に考慮することが重要であることもシミュレーションを通して明らかにした。
一方、関連研究として、疾患ラットモデルを用いた微小循環像からの疾患の程度の分析に関する研究も進めた。盲腸穿孔モデルにより敗血症を引き起こしたラットにおいて、微小循環領域での異常を画像として捉えることに成功した。また、得られる血流動画像から血流速度を推定する技術も構築できた。
さらに関連研究として、透過光を利用した組織酸素飽和度の推定法およびデバイスを開発した。概ね良好は推定結果が得られることをブタ小腸を対象とした実験を通して確認した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

27年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件)

  • [学会発表] Microcirculation oximetry using sidestream dark-field imaging2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Kurata, Shigeto Oda, Hiroshi Kawahara, Takashi Ohnishi, Heideaki Haneishi
    • 学会等名
      International Symposium on InfoComm and Media Technology in Bio-Medical and Healthcare Application (2015 IS-3T-in-3A)
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2015-11-15 – 2015-11-18
    • 国際学会
  • [学会発表] LEDを用いた透過光計測装置による術中臓器の組織酸素飽和度推定2015

    • 著者名/発表者名
      南佳岳,大西峻,加藤洸輝,和崎浩幸,川平洋,羽石秀昭
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会(Optics & Photonics Japan 2015)
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス文京校舎(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-10-28 – 2015-10-30
  • [学会発表] 微小循環のイメージングと血流速度の推定・可視化2015

    • 著者名/発表者名
      高橋穂,織田成人,大西峻,羽石秀昭
    • 学会等名
      日本光学会年次学術講演会(Optics & Photonics Japan 2015)
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス文京校舎(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-10-28 – 2015-10-30
  • [学会発表] Flow analyses of microcirculation from sidestream dark-field images2015

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Haneishi, Minori Takahashi, Takashi Ohnishi
    • 学会等名
      SPIE/NIH WORKSHOP, pp. 105, Biophotonics from Bench to Bedside
    • 発表場所
      Bethesda, USA
    • 年月日
      2015-09-24 – 2015-09-25
    • 国際学会
  • [学会発表] Sidestream Dark-Field Oximetry with Multicolor LEDs2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kurata, Z. Li, S. Oda, H. Kawahira, T. Ohnishi, H. Haneishi
    • 学会等名
      IUPESM 2015 World Congress On Medical Physics and Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 年月日
      2015-06-07 – 2015-06-12
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Gastrointestinal Tissue Oxygen Saturation Using LEDs and a Photo Detector2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Minami, Takashi Ohnishi, Koki Kato, Hiroyuki Wasaki, Hiroshi Kawahira and Hideaki Haneishi
    • 学会等名
      Multispectral Color Science 2015
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-05-19 – 2015-05-22
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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