計算科学的手法を用いた知性的光脳機能計測

脳に近い神経末端がin vivoで直接計測可能である眼底をターゲットとし、そこにおける神経構造・および、血管構造の可視化をこころみた。本目的のために、スペクトル領域の光干渉を用いて眼底の三次元構造を無侵襲・in vivoで計測可能である、フーリエドメイン光コヒーレンストモグラフィー(スペクトラルドメイン光コヒーレンストモグラフィー装置)を作成した。筑波大学において開発された当該装置を元に、株式会社トプコンの協力により、臨床試験可能な改良型を作成し、京都大学医学部においてその臨床評価を行った。また、本装置は本年夏を目処に製品版が一般に市販される予定である。筑波大学および京都大学における臨床試験により、眼底における視神経繊維層の3次元in vivo観察に成功した。当該部位の2次元観察は、従来市販の光コヒーレンストモグラフィー装置により可能であったが、本研究により、臨床において初めて安定した3次元観察が可能になった。また、同装置を改良した周波数走査光コヒーレンストモグラフィー装置を開発し、人皮膚小器官の可視化を行った。さらに、本装置により撮影された情報を高速自動評価するためのアルゴリズムの開発を行った。また、光コヒーレンストモグラフィー撮影時に、焦点深度外で画像がぼける問題の詳細を解析し、その現象を数値的に補正するアルゴリズムの開発をおこなった。本アルゴリズムをin vivo人前眼部に適用し、十分に問題解決能力があることを確認した。

脳に近い神経末端がin vivoで直接計測可能である眼底をターゲットとし、そこにおける神経構造・および、血管構造の可視化をこころみた。本目的のために、スペクトル領域の光干渉を用いて眼底の三次元構造を無侵襲・in vivoで計測可能である、フーリエドメイン光コヒーレンストモグラフィー(スペクトラルドメイン光コヒーレンストモグラフィー装置)を作成した。筑波大学において開発された当該装置を元に、株式会社トプコンの協力により、臨床試験可能な改良型を作成し、京都大学医学部においてその臨床評価を行った。また、本装置は本年夏を目処に製品版が一般に市販される予定である。筑波大学および京都大学における臨床試験により、眼底における視神経繊維層の3次元in vivo観察に成功した。当該部位の2次元観察は、従来市販の光コヒーレンストモグラフィー装置により可能であったが、本研究により、臨床において初めて安定した3次元観察が可能になった。また、同装置を改良した周波数走査光コヒーレンストモグラフィー装置を開発し、人皮膚小器官の可視化を行った。さらに、本装置により撮影された情報を高速自動評価するためのアルゴリズムの開発を行った。また、光コヒーレンストモグラフィー撮影時に、焦点深度外で画像がぼける問題の詳細を解析し、その現象を数値的に補正するアルゴリズムの開発をおこなった。本アルゴリズムをin vivo人前眼部に適用し、十分に問題解決能力があることを確認した。