熱光源を用いた超高分解能光コヒーレンストモグラフィとその皮膚科学への応用

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皮膚疾患の診断に必要な角層厚の計測、皮膚再生における細胞レベルのモニタリングには、1〜2μmの空間分解能をもつ新たなOCTの開発が要求されており、本研究では、熱光源を用いて超高分解能光コヒーレンストモグラフィ(OCT)を実現することが目的である。今年度は本手法を用いた具体的な医療診断への応用を検討した。小型高分解能OCT光学系を中心としてin vitroおよびin vivo生体イメージングを行い、皮膚科学における本装置の有効性を実証した。(1)ハロゲンランプの引加電圧依存性に着目し、ランプ電圧を所定の1.5倍に上げて実験を行った。その結果、発光スペクトルの中心波長810nmでスペクトル幅460nmが得られ、最短のコヒーレンス長0,8μmを実現した。のから空間一様性の良いコヒーレンス光成分を取り出し(500nW以上)、これを光源として超低コヒーレンス光干渉計を構成した。(2)ピンホールを用いて空間フィルタリングを行い、熱光源の空間コヒーレンスを確保した。バルク光学系を基本としてOCT光学系を構成し、in vitroで皮膚組織の高分解能OCTを実現した。(3)皮膚組織の高分解能OCTイメージと病理組織とを比較した。その結果、1μmの空間分解能で角層、基底層のうねりなどを鮮明にイメージングできていることを確認した。(4)微小光学部品を用いて20×20cm^2の微少光学ベンチ上に干渉光学系を集約した。これに光ファイバを介して診断用光プローブを接続して、皮膚診断用の実用装置を試作した。(5)本手法の皮膚科、美容分野への応用を検討した。具体的には、ヒト上腕の角層厚の測定を試み、厚さ10〜20μmの角層厚を本手法での測定を試みた。