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2016 年度 実績報告書

発癌による新生血管ネットワーク形成に関する3次元血管血流情報解析とその制御

研究課題

研究課題/領域番号 26350555
研究機関岡山理科大学

研究代表者

石田 弘樹  岡山理科大学, 理学部, 准教授 (50413761)

研究分担者 安東 嗣修  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 准教授 (50333498)
八賀 正司  富山高等専門学校, 商船学科, 教授 (80123305)
秋口 俊輔  富山高等専門学校, 電子情報工学科, 准教授 (50462130)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード発癌 / 新生血管 / 血流計測
研究実績の概要

本研究課題では,発癌に伴う新生血管を血流速の情報を元に可視化し,癌腫瘍の成長に伴う新生血管のネットワーク過程を記録し,そのメカニズムの解明に取り組んだ.3年の研究期間の最終年度である本年度は,昨年度までに開発した血流イメージング装置を実際に臨床現場で利用できるように改良,改善を行った.特に受光部の光ファイバーデバイスを1次元配置から2次元配置したデバイスに変更することで,これまで問題であった計測時間の長さを改善することができた.
改善前の1次元配列の光ファイバーデバイスを用いた場合では,レーザー光を電動ステージを用いてトラバースしながら計測する必要があり,最低でも10分程度の計測時間が必要であった.この間,測定対象が動かないように固定しなければならなかったが,計測中に血管位置が僅かでも動くと正確な血管径や血流速値が取得できない欠点があった.しかし,改善後の2次元配置の光ファイバーデバイスでは,レーザー光のトラバースが必要なくなり,1秒程度の非常に短い時間で計測を完了することができより確度の高い計測データを得ることができるようになった.
また,この改善に伴い,血管内の速度分布の瞬時値を得ることができるようになった.改善前の装置では,流速値は,計測時間内での平均値としてしか得ることができなかった.血流は脈動流であるため時間平均してしまうと血管壁に加わっている圧力の大きさを正しく評価することはできないが,瞬時値であれば,血管壁に加わる最大圧力を知ることができる.研究期間では,人工流路に非常な小さな狭窄部を作り,この流路に脈動流を発生させ狭窄部付近の流速分布イメージングを瞬時値として計測可能であることを確認した.これらの研究成果は,Journal of Applied Physics に掲載された.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件)

  • [雑誌論文] In vivo visualization method by absolute blood flow velocity based on speckle and fringe pattern using two-beam multipoint laser Doppler velocimetry2016

    • 著者名/発表者名
      T. Kyoden, N. Shoji, S. Akiguchi, H. Ishida, T. Andoh, Y. Takada, N. Momose, T. Homae and T. Hachiga
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 120 ページ: 084701(1)-(8)

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1063/1.4961611

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Examining the relationship between blood flow velocity and movement of erythrocytes in a capillary using laser Doppler velocimetry2016

    • 著者名/発表者名
      S. Akiguchi, H. Ishida, Y. Takada, T. Teranishi, T. Andoh and T. Hachiga
    • 雑誌名

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering

      巻: 11 ページ: 451-456

    • DOI

      10.1002/tee.22262

    • 査読あり / 謝辞記載あり

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公開日: 2018-01-16  

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