高感度DS-OCTを用いた生体複屈折の偏光解析

使用高灵敏度 DS-OCT 进行生物双折射的偏振分析

• 批准号: 18700417
• 负责人: 古川 裕之
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kitasato University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18700417/
• 关键词: 光断層撮像法; 偏光計測; 医用生体工学

本研究は、従来のオプティカル・コヒーレンス・トモグラフィ(OCT)装置に比べて数100倍度高度で、侵達度がより深いOCT装置を開発し、この高性能OCTに偏光計測の機能を付加することで、これまで可視化困難であった繊維状組織を鮮明に捉えることを目的としている。本年度は以下に述べるような成果を得た。実際にin vivo で生体内の偏光特性を高精度に測定するためには、物体の動きによる影響を最小限に抑える必要がある。そのため、画像収得速度を向上させる研究を偏光計測と並行して行った。その結果、従来のデータ取得方法だと毎秒1.7フレーム(奥行き512×横方向1550)であったフレームレイトを約25倍高速(毎秒42フレーム)に撮像できる方法を開発した。この高速撮像法により、生体内の偏光特性が安定に収得できるようになった。前房隅角の近傍に位置する線維柱帯はいまだ鮮明に捉えられていない。また、虹彩の下部に位置する毛様体は撮像すること自体が出来ていない。これらの生体の撮像には1300nm付近の波長帯がOCT光源として用いられており、水の吸収の効巣から、この波長帯の選択は妥当であると推察される。しかし、散乱の影響を加味すれば、1550nmなどの長波長帯を使用することで高侵達の撮像が可能となることも期待され、侵達度がより深いOCT装置を開発するという目的にも合致する。そこで、1300nmと1550nmの両波長帯で各種生体の侵達度を比較検した。その結果、指などの水分を多く含む軟組織では1300nmの波長帯による侵達の方が若干優れているが、歯などの硬組織では1300nmと1550nmの両波長帯においてほとんど差異は認められなかった。現在、より複雑な組織構造からなる人前眼部の計測を行うため、専用のプローブを開発中である。

This study aims to develop OCT devices with a ratio of 100 times height and penetration, and to improve the polarization measurement function of high-performance OCT devices, which are difficult to visualize and to capture the dimensional structure clearly. This year, the following achievements have been made. In fact, in vivo polarization characteristics are measured with high precision, and the minimum influence of object motion is necessary. The study of polarization measurement As a result, the acquisition method of the image is 1.7 times faster (512× 1550) per second, and the image acquisition method is about 25 times faster (42 × 1550) per second. This high-speed imaging method can stabilize the polarization characteristics in vivo. The line column near the corner of the front room has a bright color. The lower part of the rainbow is located in the middle of the hair. The imaging wavelength of the organism is close to 1300nm, and the OCT light source is used in the wavelength band. The absorption wavelength of water is selected properly. For example, if the wavelength range of 1550nm is high, and the wavelength range of 1550nm is high. Comparison of the penetration of various organisms in the wavelength band from 1300nm to 1550nm As a result, the moisture content in soft tissues is higher than that in the wavelength band of 1300nm, and the penetration rate in hard tissues is higher than that in the wavelength band of 1300nm and 1550nm. Now, the tissue structure of the complex is divided into two parts: the measurement of the front eye and the development of the special application.

项目成果

Improved Sensitivity of Optical Frequency Domain Reflectometry-Optical Coherence Tomography Using a Semiconductor Optical Amplifier

使用半导体光放大器提高光频域反射测量-光学相干断层扫描的灵敏度

• 发表时间: 2006
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics 45・49
• 作者: Matsuda M.;佐藤美佳;佐藤美佳;小川貴久;松田雅人;奥岡眞視;松田雅人;Hiroyuki Furukawa;Pachamuthu Jayavel
• 通讯作者: Pachamuthu Jayavel

High-speed optical-frequency domain imaging by one frame imagingWitHn one single frequency sweep

通过单次频率扫描进行一帧成像的高速光频域成像

• 发表时间: 2007
• 期刊: PROGRESS IN BIOMEDICAL OPTICS ANDIMAGING Vol.6429
• 作者: Matsuda M.;佐藤美佳;佐藤美佳;小川貴久;松田雅人;奥岡眞視;松田雅人;Hiroyuki Furukawa
• 通讯作者: Hiroyuki Furukawa

Penetration depth of optical frequency domain imaging at wavelengthsof 1310 nm and 1550nm.

1310 nm和1550 nm波长下光频域成像的穿透深度。

• 发表时间: 2008
• 作者: Matsuda M.;佐藤美佳;佐藤美佳;小川貴久;松田雅人;奥岡眞視;松田雅人;Hiroyuki Furukawa;Pachamuthu Jayavel;Hiroyuki Furukawa
• 通讯作者: Hiroyuki Furukawa