Development of a photoacoustic technique for non-invasive temperature imaging

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K20518
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0403:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: National Defense Medical College
• Principal Investigator: Ishikawa Tomohiro 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 医用工学, 助教 (90777814)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: 光音響 / 温度計測 / スペックル照明

Outline of Final Research Achievements

Photoacoustic imaging is a biomedical imaging technique which non-invasively visualizes a distribution of optical absorbers such as hemoglobin or melanin in a living tissue. In this research, we developed a temperature measurement method using the photoacoustic effect and constructed a photoacoustic system. To verify the technique by using a biological sample, a photoacoustic spectrum of brown adipose cell was measured and a stimulation method was investigated.

Free Research Field

医用工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

風邪をひくと発熱し免疫が活性化するように、温度は生体活動を知る上で重要な特性の一つである。生体の温度計測におけるゴールドスタンダードは体温計であるが、生体表面に限られ、体内組織の温度は計測できない。生体内においてがんや炎症を伴う部位、褐色脂肪などは周辺組織に比べて高い温度を示す。光音響技術によって生体内の組織の温度を非侵襲に計測する技術が確立すれば、温度計測によってがんや炎症の検出や運動によらずエネルギーを消費する褐色脂肪の活性評価を行うことなどが期待される。