光レオロジー：　偏光で見る生体のバイオメカニクス

光流变学：通过偏振光观察生物体的生物力学

基本信息

批准号：
13F03053
负责人：
安野嘉晃
金额：
$ 1.47万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013 至 2014
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13F03053/
关键词：
偏光 OCT 強膜コラーゲン複屈折眼圧 in vivo PS-OCT

项目摘要

今回の研究計画では、組織の偏光特性を計測する装置として光計測装置「偏光光コヒーレンストモグラフィー」を用いた。本研究の目的は、組織の微弱な複屈折の違いを通じて、組織の機械特性を類推することである。従来、偏光光コヒーレンズトモグラフィーを用いて組織の微弱な偏光の違いを計測するためには、複数回組織の同一部位の計測を繰り返し、その計測値を平均することでノイズの影響を低減し、複屈折計測を行ってきた。(この手法をmean estimatorという。)しかし、今回の研究の初期に行った数値解析により、偏光OCTにおいては、mean estimatorはどれだけ平均数を挙げて行っても推定値が真値(真の複屈折)に近づかない、いわゆるbiased-estimatorであることが分かった。そこで、この数値解析をさらに発展させ、特定の真値と特定のSN比を仮定した場合に計測値がどのように分布するかを詳細に調査した。さらに、その結果にベイズの定理を適用することで「ある複屈折計測値と、ある光コヒーレンストモグラフィーの信号強度」が計測された場合の「真の複屈折値の確率分布」を求めるアルゴリズムを作成した。最終年度では、これを用いて生きたヒト強膜における眼圧の上昇による機械特性の変化と複屈折の変化について検討した。これは、加齢黄斑変性治療のために硝子体内に抗VEGF製剤を注入する患者に対して、注入前後で強膜の複屈折を計測することで眼圧と複屈折変化の関連性を調べたものである。この時得られたデータの詳細は検討中である。

在本研究计划中，光学测量装置“极化光学相干断层扫描”被用作测量组织极化特性的仪器。这项研究的目的是通过淡淡的双折射组织差异来类比组织的机械性能。通常，为了使用极化光学相干断层扫描测量组织中极化光的微弱差异，通过重复多次对组织的同一部分的测量进行多次测量，并平均测量值以减少噪声的影响并进行双重折射测量，从而进行了双向反应测量。（该方法称为平均估计量。）然而，本研究早期进行的数值分析表明，在极化OCT中，平均估计量是一种所谓的偏置估计器，无论列出了多少平均数量，估计值都不会接近真实值（真实双重偏差）。因此，我们进一步开发了这种数值分析，以详细研究当假定特定的真实值和特定的S/N比时，如何分布测量值。此外，通过将贝叶斯定理应用于结果，创建了一种算法来计算当“某个双重双折射测量值和某个光学相干断层扫描的信号强度”测量的“真实双折射值的概率分布”。在最后一年，我们研究了使用这种方法生活的人眼内压增加机械性能和双折射的变化。这项研究通过测量注射抗巩膜的双折射在注射抗VEGF制剂之前和之后的巩膜双折射，以对年龄相关的黄斑变性进行治疗，研究了眼内压力和双折射之间的关系。目前正在考虑获得的数据的详细信息。