2022 Fiscal Year Annual Research Report
Establishing evaluation platform for contrast agent of functional photo-acoustic diagnosis
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18H01449
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中村 健太郎 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (20242315)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 超音波 / 光超音波 / 光音響 / レーザ / 半導体レーザ / 造影剤 / イメージング / 変調光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、医用画像技術のひとつである光超音波イメージングにおいて今後の利用拡大が見込まれる専用造影剤について、その感度を定量的に評価する装置の開発を行うことを目的として実験的検討を中心に進めてきた。
今年度は、人体模擬ファントムに血管を想定した直径1 mm以下のシリコンチューブを埋め込み、その中に評価する試料造影剤を充填する構造の評価装置による実験を行った。すなわち、シリコンチューブの内径に応じた音響共振を効率よく起こすパルス幅を選んで半導体レーザを駆動し、発生した超音波信号の中心周波数付近の5 MHzの非破壊検査用圧電トランスデューサで受信した。試料液体として、赤色インクと植物油を超音波ホモジナイザーで混合したものを用い、インクと植物油の混合比と発生する超音波信号の強度を比較した。インクと植物油の吸光分光特性を予め測定し、植物油での吸収が多い波長447 nmの半導体レーザを用いて測定したところ、植物油の割合に応じて発生する超音波信号の強度が単調に増えることを確認した。このことから、受信信号強度から植物油の割合を求めることが可能であると想像できるが、光と超音波の減衰や散乱が部位により異なることから、単一波長では実用的ではない。そこで、2波長を使う実験として1550 nmの半導体レーザを光源に追加した実験も行った。しかし、この波長ではファントムでの吸収が大き過ぎ、十分な信号対雑音比が得られなかったため、より適切な波長を選択する必要があることがわかった。また、シリコンチューブの断面形状が円形からずれた場合に発生する超音波信号の周波数特性について考察を行い、周波数特性の特徴から断面形状の変化を推定することを検討した。このことは微小血管の狭窄の様子を定量的に評価することに利用できる可能性があると考えられた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(4 results)
