2014 Fiscal Year Research-status Report
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26350512
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
古川 裕之 北里大学, 一般教育部, 講師 (20406888)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
廣岡 秀明 北里大学, 一般教育部, 准教授 (60296522)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | OCT / 医用生体工学 / 光干渉断層計測 / 生体計測 / 眼球計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度前期は、申請時に考案した光学系の詳細な設計を行った後、全眼球撮像OCT装置を構築した。ジッターの少ない周波数逓倍クロック回路を開発し、研究開始時点では102dBであったシステム感度を104dBまで向上させた。また、毎秒10枚(横方向500本)程度であった描画速度を毎秒15枚まで高速化することにも成功した。本装置を用いて前眼部と後眼部をそれぞれ撮像し、各部位共に非常に明瞭な断層画像が得られることを確認した。
平成26年度後期は、まず、前眼部と後眼部の撮像を高速に切替えるための改良を行った。前期に開発した装置は、前眼部と後眼部の撮像及び眼軸長計測のそれぞれの撮像・計測モード毎に試料光路が必要であり、また、その試料光路を手動で切替える設計となっていたため、モードの切替えに10秒程度の時間を要していた。そこで、臨床現場での利便性向上のため、前眼部と後眼部の撮像を自動で切替える光学系を考案し（特許出願済）、モードの切替えが数秒で行える装置に改良した。しかし、前期の装置と同様に新たに開発した装置の光学系も市販品のレンズを複数枚組み合わせた構成のため、後眼部の明瞭な画像に加え、前眼部の断層画像を歪曲なく撮像することは不可能であった。そして、これを可能とするには、レンズ設計から行わなければならず、時間的・費用的に非常に困難であると判断した。したがって、「眼内レンズの度数計算」に必要不可欠な前眼部の眼パラメータがより正確に測定できる装置にする事を最優先に考えて光学系を設計し直した。その結果、後眼部の断層画像は不明瞭であるが、前眼部の歪曲のない断層画像の撮像と眼軸長の計測が行える装置を市販品のレンズだけで構築することができた。一方、ソフトウェアーの開発は、半自動ではあるが三次元の解析プログラムが完成し、完全自動化に向けて、境界抽出のアルゴリズムの改良を現在行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度の研究計画目標である、一台で前眼部と後眼部の撮像、眼軸長の計測が行える全眼球撮像OCT装置を概ね完成させることができたからである。また、ソフトウェアーの開発も、当初の目標よりも進み、半自動ながらも三次元の屈折補正が行える解析プログラムの作成まで至ったからである。
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| Strategy for Future Research Activity |
ハードウェアーの開発：断層画像の実時間表示を目的として、窓関数の掛け算、パワースペクトルの計算、バックグラウンドノイズの引き算をDAQ board 上のFPGA(field programmable gate array)で処理するプログラムをDAQ メーカーと協力して開発し、実装する。その後、装置を臨床現場に設置し、臨床研究に推移する。
ソフトウェアーの開発：境界抽出のアルゴリズムを改良し、全自動の三次元解析プログラムを開発する。
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| Causes of Carryover |
波長走査の位相がドリフトするため、断層画像に薄い横筋状の干渉ノイズが生じてしまっている。この干渉ノイズを取り除くための最適な光学部品の選定に時間がかかってしまったことが、次年度繰越の研究費の生じた理由である。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度に使用する予定の助成金は、位相を安定にする光学部品等の部品購入費、プログラム開発費、学会発表の旅費、論文投稿料に用いる。また、平成26年度に購入する予定であった物品の発注が遅れただけなので、現段階では、平成27年度に請求する研究費の使用計画についての変更はない。
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