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2015 年度 実績報告書

全光学式光音響イメージングファイバプローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26289096
研究機関東北大学

研究代表者

松浦 祐司  東北大学, 医工学研究科, 教授 (10241530)

研究分担者 木野 彩子  東北大学, 医工学研究科, 教育研究支援者 (30536082) [辞退]
片桐 崇史  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90415125)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード光音響イメージング / 中空光ファイバ
研究実績の概要

本研究は体腔に挿入して消化管や心臓血管の内壁の画像診断を可能とする,全光学式の光音響イメージングファイバプローブの構築を目的とする.本プローブは,音響波を励起するための光ファイババンドルと音響波を検出するための光ファイバ型音響プローブからなる.すべてが光ファイバによって構成され,先端に音響波検出のための圧電素子や走査機構を必要としないため,細径かつ可撓性に優れたプローブを構築できる.
本年度ではまず高分解能化を図ることを目的として,励起光伝送用中空光ファイバを内径100 umに細径化しその生体中での分解能を評価した.横方向分解能の計測を行うにあたり,生体内での散乱を模擬するため濃度1 %のイントラリピッド溶液中にサンプルとして50 umの銅線を配置した.単一の中空光ファイバを横方向に25 umステップで走査することで,各位置での音響波をハイドロフォンにより検出したところ,深さ400 umにおいて横方向分解能は49 um であり,ファイバ径以下の分解能を有することが分かった.この結果から細径化により,分解能が向上したことが確認でき,また分解能は散乱や吸収により振幅強度は低下するが,深さによる変化は少ないことが分かった.次に生体組織の光音響イメージングを行うことを目的として,内径100 um の中空光ファイバを127本束ねた中空光ファイババンドルの作製を試みた.その結果,良好な透過特性を有するバンドルファイバの作製に成功した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

高解像イメージングを行うためのバンドルファイバの作製に成功したため.

今後の研究の推進方策

イメージングバンドルを用いて生体組織の光音響画像の取得を試みるとともに,音響波検出用のファイバプローブの特性改善を行う.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Hollow optical-fiber based infrared spectroscopy for measurement of blood glucose level by using multi-reflection prism,2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kino, S. Omori, Y. Matsuura
    • 雑誌名

      Biomedical Optics Express

      巻: 7 ページ: 701-708

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1364/BOE.7.000701

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 医療用光ファイバとその応用2015

    • 著者名/発表者名
      松浦祐司
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: 27 ページ: 1-6

    • 査読あり
  • [学会発表] Photoacoustic applications for dentistry-pulp vitality test and hidden caries detection-2016

    • 著者名/発表者名
      A. Yamada, S. Kakino, Y. Matsuura
    • 学会等名
      The Joint Symposium of 10th International Symposium on Medical, Bio- and Nano-Electronics
    • 発表場所
      Tohoku University (Sendai)
    • 年月日
      2016-03-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoacoustic detection of blood in dental pulp by using short-time Fourier transform2016

    • 著者名/発表者名
      A. Yamada, S. Kakino, Y. Matsuura
    • 学会等名
      SPIE Conference on Photons Plus Ultrasound: Imaging and Sensing 2016
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2016-02-13
    • 国際学会
  • [学会発表] Photoacoustic imaging by using a bundle of thin hollow-optical fibers2016

    • 著者名/発表者名
      A. Seki , K. Iwai, T. Katagiri, Y. Matsuura
    • 学会等名
      SPIE Conference on Optical Fibers and Sensors for Medical Diagnostics and Treatment Applications XIIV
    • 発表場所
      San Francisco (USA)
    • 年月日
      2016-02-12
    • 国際学会
  • [学会発表] 中空光ファイババンドルを用いた光音響イメージングプローブ-細径ファイバ導入による高解像度化-2015

    • 著者名/発表者名
      関 淳, 岩井 克全, 松浦 祐司
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-16
  • [学会発表] 歯髄腔内血液の光音響法による検出の試み2015

    • 著者名/発表者名
      山田 あずさ, 柿野 聡子, 松浦 祐司
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(名古屋)
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-16
  • [学会発表] Photoacoustic imaging system with ultra-thin hollow optical fibers2015

    • 著者名/発表者名
      A. Seki , K. Iwai, Y. Matsuura
    • 学会等名
      5th Asian and Pacific-Rim Symposium on Biophotonics
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama (Yokohama)
    • 年月日
      2015-04-22 – 2015-04-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Photo-acoustic analysis of dental pulp using near infrared laser light2015

    • 著者名/発表者名
      A. Yamada, S. Kakino, Y. Matsuura
    • 学会等名
      5th Asian and Pacific-Rim Symposium on Biophotonics
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama (Yokohama)
    • 年月日
      2015-04-22 – 2015-04-24
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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