2012 Fiscal Year Annual Research Report
ふく射輸送現象論に基づくヒト頭部内光伝播の解明と光マッピング画像の高度化
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22360087
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
山田 幸生 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (10334583)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷川 ゆかり 独立行政法人産業技術総合研究所, ヒューマンライフテクノロジー研究部門, 主任研究員 (20344202)
大川 晋平 防衛医科大学校, 医学教育部医学科専門課程, 助教 (20432049)
星 詳子 公益財団法人東京都医学総合研究所, ヒト統合脳機能プロジェクト, プロジェクトリーダー (50332383)
横井 浩史 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (90271634)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 光マッピング / 頭部内光伝播 / ふく射輸送 / ＢＭＩ |
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| Research Abstract |
研究期間内で実施することは，（１）透明体が光マッピング画像に与える影響の解明，（２）逆問題手法を用いた画像の解像度と感度の向上，（３）被験者実験による画像の解像度と感度向上の実証，の３項目であり，平成２４年度は以下のような成果を得た．
項目（１）についてはヒトの３次元頭部モデルをエポキシ樹脂により作製し，脳脊髄液層に存在する太い血管，および，皮膚血流の変化が光マッピング画像に与える影響を実験的に明らかにした．また，光マッピングのシミュレーションにより同様な結果を得た．
項目（２）については，脳内の微小領域での微小な血液状態変化により検出光量がどれだけ変化するかという応答関数を求め，各種の逆問題アルゴリズムを調査して光マッピング画像の画質を向上させる方策を検討した．
項目（３）については，光マッピングのBMI(Brain-Machine Interface)への適用に向けて，外部機器の開発と調整を行った．BMI対象者として義手利用者を想定し，電動義手関連機器の改良，光マッピング装置と接続・駆動するシステムを構築した．また，EEGを用いたP300反応に呼応して指先運動をアシストする装置の開発を行い，光マッピング装置とEEGの同時計測システムの開発に着手した．さらに，重症心身障害児や重度認知症患者などをBMIの対象者とした場合，重要となる不快感情の生成・制御に関与するする脳領域を光マッピングとfMRIで特定した．次に、高速fMRIを用いてそれら脳領域間の機能連関を動的に解析し，視覚誘発不快感情では左腹外側前頭前野、右扁桃体、左扁桃体、視覚野、右腹外側前頭野の順に不快感情特異的脳賦活が生じることを明らかにした．
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Phantom and mouse experiments of time-domain fluorescence tomography using total light approach2013
Author(s)
S. Okawa, A. Yano, K. Uchida, Y. Mitsui, M. Yoshida, M. Takekoshi, A. Marjono, F. Gao, Y. Hoshi, I. Kida, K. Masamoto, and Y. Yamada
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Journal Title
Biomedical Optics Express
Volume: Vol.4
Pages: 635-651
DOI
Peer Reviewed
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[Book] Advances in Therapeutic Engineering2012
Author(s)
Hiroshi Yokoi, Keita Sato, Soichiro Morishita, Tatsuhiro Nakamura, Ryu Kato, Tatsuya Umeda, Hidenori Watanabe,Yukio Nishimura, Tadashi Isa, Katsunori Ikoma, Tamaki Miyamoto, Osamu Yamamura
Total Pages
219-250
Publisher
Taylor&Francis
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