内視鏡融合型光波断層画像測定用MEMS光プローブの基礎研究

内窥镜一体化光学断层图像测量MEMS光学探头基础研究

• 批准号: 17650127
• 负责人: 佐藤 学
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Yamagata University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17650127/
• 关键词: 内視鏡型OCT; 偏心型光プローブ; 前方・側方視野同時イメージング; 高空間分解能; 無侵襲性

本年度は、前方・側方視を有する偏心型光プローブによる40fpsの高速なスペクトラルドメインOCT(SD-OCT)を構築し,in vivoの断層画像測定を行った。干渉計は,全光ファイバーのMach-Zehnder型干渉計であり、干渉計のサンプルアームには高速パルスモータ駆動の偏心型光プローブを接続している。干渉計からの光出力は,回折格子とラインカメラからなる分光計測部へ入射し、PCによる信号処理で深さ情報が得られる。光源は、中心波長1.3μmのスーパールミネッセンスダイオード(SLD)で、最大深度の計算値は1.55mmとなり計測結果1.5mmとほぼ一致した.このとき深さ走査の画素間隔は5.9μmとなる.深さ方向分解能は19μmが得られ,分光器のパラメータから求まる理論値18.6μmとほぼ一致する.横方向分解能は23μmである.光プローブの高速回転走査を行うために,光コネクタを開発し,40rpsでの回転駆動を行いながらコネクタ部での光接続効率の評価を行った.この結果,平均98.1%の接続効率が得られることを確認した.また,現在までに100,000回転程度使用しているが劣化は認められない.さらに,光コネクタ,SMFジャケットベースのロータリーシャフト,偏心走査部を組み合わせ,PTFE製のステーターチューブに収めることで,直径2.59mm,全長800mm,本体長さ10mmの光プローブを構築した.画像測定では,まず,ヒト指のin situ計測を行った.計測画像から表皮,真皮,汗腺が確認できた.次に,ラットの耳介in vivo計測を行い,計測画像から表皮,真皮が確認できた.さらに,ラットの気管支のex vivo計測を行い,皮膜,粘膜固有層が確認できた.測定結果は,現在投稿準備中である.

This year, the off-center OCT(SD-OCT) was constructed at a high speed of 40fps in front and side views, and the tomographic image measurement was carried out in vivo. The Mach-Zehnder type dry meter is a high-speed, eccentric type dry meter. The light output of the dry meter is reflected by the reflection grid. The spectrometer detects the incident light and the signal processing of the PC is carried out. Light source, center wavelength 1.3μm, maximum depth calculated value 1.55 mm, measurement results 1.5 mm, consistent with the original design. The pixel spacing of the pixel is 5.9μm. The resolution energy of the beam splitter is 19μm, and the theoretical value of the beam splitter is 18.6μm. The transverse decomposition energy is 23μm. High speed optical recovery check, optical recovery check. The results showed that 98.1% of the average contact rate was confirmed. Now, 100,000 degrees of regression are used. In the meantime, the optical fiber is produced,SMF is produced, the eccentric part is assembled,PTFE is produced, the diameter is 2.59mm, the total length is 800mm, and the length of the body is 10mm. Portrait measurement is not, but refers to in situ measurement. Measurement of skin, dermis and sweat glands. Next, the ear in vivo measurement, measurement image cut epidermis, dermis and confirm. In the course of ex vivo measurement, the membrane and mucosa proper layer were confirmed. The measurement results are, and the submission is now being prepared.

项目成果

Basic Characteristics of an Axial Scanner of Optical Coherence Tomography with a PZT Cylinder

PZT圆柱光学相干断层扫描轴向扫描仪的基本特性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics 45・10A
• 作者: Yoshiyuki Takahashi;Mitsuharu Iwaya;Yuuki Watanabe;Manabu Sato
• 通讯作者: Manabu Sato

前方・側方視野型光プローブを用いた高速SD-OCT

使用前视和侧视光学探头的高速 SD-OCT

• 发表时间: 2007
• 作者: 高橋義行;渡部裕輝;佐藤 学
• 通讯作者: 佐藤 学

Application of the maximum entropy method to spectral-domain optical coherence tomography for enhancing axial resolution

• DOI: 10.1364/ao.46.005228
• 发表时间: 2007-08-01
• 期刊: APPLIED OPTICS
• 影响因子: 1.9
• 作者: Takahashi, Yoshiyuki;Watanabe, Yuuki;Sato, Manabu
• 通讯作者: Sato, Manabu

Application of the maximum entropy method to Fourier domain optical coherence tomography

最大熵法在傅里叶域光学相干层析成像中的应用

• 发表时间: 2006
• 期刊: CLEO/QELS Technical Conference 2006
• 作者: Yoshiyuki Takahashi;Yuuki Watanabe;Manabu Sato
• 通讯作者: Manabu Sato

内視鏡型OCTによる前方・側方視野同時イメージング

使用内窥镜 OCT 同时进行前视和侧视成像

• 发表时间: 2006
• 期刊: 応用物理学関係連合講演会 講演予稿集
• 作者: 高橋義行;岩谷光晴;渡部裕輝;佐藤学
• 通讯作者: 佐藤学