表在性疾患のマイクロ光医療-高精細光トモグラフィを備えたレーザアブレーションによる新たな診断・治療ツール-

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14658289
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 春名 正光 大阪大学, 医学部, 教授 (20029333)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 近江 雅人 大阪大学, 医学部, 助手 (60273645) ; 関本 貢嗣 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (10273658) ; 吉川 邦彦 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (20110851)
• Keywords: 生体レーザアブレーション / 光トモグラフィ(OCT) / インフォーカスOCT / マイクロ光医療 / ナノ秒時間ゲート分光

Research Abstract

本年度は、μmオーダーの分解能をもつ高精細トモグラフィの実現、および表皮組織レーザアブレーションの精密制御とCa検出、胃壁の高精細トモグラフイによる胃癌の早期診断に主眼を置いて研究を進めた。
(1)パルス幅10fsで発振するフェムト秒レーザパルスを光源に用いた超低コヒーレンス干渉計を構築し、干渉計における分散補償を行うことにより、空間分解能3μm以下の高精細トモグラフィ(高精細OCT)を実現した。
(2)高精細OCTとして、新たに焦点面を移動させたOCTを複数枚重ね合わせるインフォーカスOCTを提案した。これにより、イメージ全体に渡って焦点ボケがないOCTを実現した。
(3)ヒト胃壁サンブルでインフォーカスOCTを取得した。本手法により、粘膜下1〜1.5mm内部にある厚さ数10μmの粘膜筋板が明瞭に識別できた。病理組織と対比して胃癌の早期診断の有用性を示した。
(4)OCTを備えたレーザアブレーション装置を試作した。ヒト歯芽、ヒト胆石を用いてアブレーションクレータの断層イメージを非破壊で測定した。
(5)本測定系の自動化を行い、ヒト歯芽組織のアブレーションの様子をin situで連続的にイメージングし、アブレーションレートを見積もることができた。
(6)さらに、ナノ秒時間ゲート分光部を組み合わせて、μmオーダーの生体診断・加工を試みている。

Research Products

• [Publications] 春名正光: "光コヒーレンストモグラフイ(OCT)"O plus E. Vol.24 No.2. 167-171 (2002)
• [Publications] 丸山秀樹: "低コヒーレンス光干渉を用いた屈折率と厚さ同時測定による樹脂硬化評価への応用"電子情報通信学会論文誌. Vol.J85-CNo.2. 103-106 (2002)
• [Publications] Hideki Maruyama: "Low-coherence interferometer system for the simultaneous measurement of refractive index and thickness"Applied Optics. Vol41No.7. 1315-1322 (2002)
• [Publications] Huijuan Zhao: "Imaging of in vitro chicken leg using time-resolved near-infrared optical tomography"Physics in Medicine and Biology. Vol.47. 1979-1993 (2002)
• [Publications] 春名正光: "特集:生体光トモグラフイ・光トポグラフィ-実用化と新たな技術展開-"オプトロニクス. No.247. 176-178 (2002)
• [Publications] 近江雅人: "実サイズ光トモグラフィ"オプトロニクス. No.247. 184-188 (2002)
• [Publications] Masamitsu Haruna: "Recent development in optical coherence tomography for clinical diagnoses"3rd Asian Pacific Laser Symposium (APLS2002). Technical Digest. (2002)
• [Publications] Masamitsu Haruna: "Quasi in-focus OCT using multiple tomography with shift of the lens focal plane"Asian Symposium on Biomedical Optics and Photomedicime (BOPM2002). Technical Digest. 114-115 (2002)
• [Publications] Masato Ohmi: "Ultra-high resolution OCT using a halogen lamp as the light source"Asian Symposium on Biomedical Optics and Photomedicime (BOPM2002). Technical Digest. 116-117 (2002)
• [Publications] Masamitsu Haruna: "Detection of phase transition of biological membranes by the low coherence interferometry : Effect of circumstances of membrane on the phase transition"Asian Symposium on Biomedical Optics and Photomedicime (BOPM2002). Technical Digest. 144-145 (2002)
• [Publications] 春名正光: "低コヒーレンス光干渉を用いた生体計測と断層イメージング"応用光学. Vol.3. 1-6 (2003)
• [Publications] 春名正光(共著): "『ポストゲノム時代の内視鏡学』、21.光コヒーレンストモグラフィ"中山書店. 147-152 (2002)