生理機能分析のための皮膚色素分布計測装置の試作研究

用于生理功能分析的皮肤色素分布测量装置原型研究

基本信息

批准号：
18760300
负责人：
西舘泉
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology (2007)Yamagata University (2006)
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

项目摘要

本研究の目的は、ヒト皮膚生理機能情報分析のために簡易な光学システムおよび、短時間の分光画像計測が特徴である拡散反射分光画像計測システムを試作・開発し、メラニン色素、血液、及び酸素飽和度の空間分布計測を実現することにある。本年度の研究では、人工皮膚ファントムを作成し、前年度の研究で構築した分光画像計測システムの基礎特性の評価を行なった。また、モンテカルロ光伝搬解析シミュレーションにより、開発した方法の誤差について数値的に検討した。さらに、構築した計測システムによりヒト皮下静脈の3次元情報の可視化に成功し、同時に計測した超音波画像計測装置との比較から本方式及びシステムの有効性を確認した。以上の研究成果を国際誌Journal of Biomedical opticsにおいて研究論文として発表した。さらに、RGBカラー画像から色彩三刺激値X,Y,Z値を介して皮膚のメラニン色素濃度、血液濃度、および酸素飽和度を可視化する方式を検討し、皮膚ファントムによるシステムの定量性について確認した。また、圧力負荷による上肢血流遮断・再開時、および過酸化水素水の塗布等に対する血管収縮・拡張時におけるヒト皮膚血行動態のダイナミクスを可視化することに成功した。以上の研究結果により、従来法に比べより簡易な光学システムによりヒト皮膚生理機能情報をより詳細に評価できる可能性が得られた。

这项研究的目的是原型和开发一个简单的光学系统，用于人类皮肤生理信息分析和以短期光谱图像测量为特征的弥漫反射光谱图像测量系统，并实现黑色素色素，血液和氧气饱和度的空间分布测量。在今年的研究中，创建了人造皮肤幻影，并评估了上一年研究中构建的光谱图像测量系统的基本特征。另外，通过蒙特卡洛光传播分析模拟对开发方法中的误差进行了数值检查。此外，使用构造的测量系统成功可视化了人类皮下静脉的三维信息，并通过将其与超声图像测量设备进行比较来确认该方法和系统的有效性。上述研究结果作为研究论文发表在《国际生物医学光学杂志》杂志上。此外，研究了一种从RGB颜色图像中可视化皮肤黑色素色素浓度，血液浓度和氧饱和度X，Y和Z的方法，并确认使用皮肤幻像的定量系统测定。此外，在阻塞和重新启动由于压力负荷引起的上肢血流以及血管收缩和过氧化氢氢的过程中，我们已经成功地可视化了人皮肤血液动力学的动力学。上述研究结果提供了可能更详细地使用简单的光学系统来评估人类皮肤生理功能信息的可能性。