| 講演名 | 2015-12-19 光透視による内シャントイメージングの基礎的検討 尾河 雄太(北海道科学大), 北間 正崇(北海道科学大), 清水 久恵(北海道科学大), 山下 政司(北海道科学大), 奧山 豪(北海道科学大), 菊池 明泰(北海道科学大), 熊澤 誠志(北海道科学大), 清水 孝一(北大), |
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| 抄録(和) | 人工透析時に前腕部皮下等に造設される内シャントは，狭窄や閉塞を起こしやすいため，日常の管理が重要である．我々は，実用的な内シャント管理の実現をめざし，内シャントの血管を光透視する手法を開発してきた．これまで，透視像劣化の原因となる光散乱の影響を抑制するため，点拡がり関数（point spread function : PSF）を逆畳み込み演算(deconvolution)する方法を適用してきた．しかし従来法では，生体の光学的不均一性を考慮せず，一様散乱媒質を前提とした単一のPSFを用いていたため，散乱抑制効果は十分ではなかった．本報では，光学特性値が異なる層状構造の散乱媒質に対し，各層に対応した点拡がり関数を段階的に用いる手法を新たに考案した．ヒト前腕部組織中にある血管部を模擬する試料を用いて，提案手法の有用性を実測により検証した．その結果，一様散乱媒質を想定した従来法に比べ，高い散乱抑制効果が得られることがわかった．これらの解析を通し，提案手法により光透視像中に血管内構造をより高い空間分解能で観察できる可能性を明らかにした． |
| 抄録(英) | An arteriovenous fistula is constructed in the forearm of the patient with chronic kidney failure for the hemodialysis treatment. Frequent maintenance of the fistula is essential to prevent its stenosis and occlusion. To realize a practical maintenance technique, we have developed a transillumination imaging technique to visualize the blood vessel in the fistula. The image was severely blurred due to the strong scattering in the body tissue. The deconvolution technique with a point-spread-function (PSF) is useful to suppress this scattering effect. We have used the PSF of uniform scattering medium and the scattering suppression was insufficient, so far. In this study, we newly developed a technique to apply the PSF’s layer-by-layer with different optical parameters for each layer of scattering medium. The effectiveness of the proposed technique was examined in the experiment using the model phantom that simulated the blood vessel in the fistula. The result showed better scattering suppression than the previous technique with the PSF for homogeneous scattering medium. Through this analysis, the feasibility to attain better spatial resolution in the visualization of the blood vessel structure using the proposed technique was verified. |
| キーワード(和) | 内シャント / 光イメージング / 点拡がり関数(PSF) / シャントトラブル |
| キーワード(英) | arteriovenous fistula / optical imaging / point spread function (PSF) / vascular access stenosis |
| 資料番号 | MBE2015-66 |
| 発行日 | 2015-12-12 (MBE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MBE / NC |
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| 開催期間 | 2015/12/19(から1日開催) |
| 開催地（和） | 名古屋工業大学 |
| 開催地（英） | Nagoya Institute of Technology |
| テーマ（和） | ME, 一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 小林 哲生(京大) / 斎藤 利通(法政大) |
| 委員長氏名（英） | Tetsuo Kobayashi(Kyoto Univ.) / Toshimichi Saito(Hosei Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 福岡 豊(工学院大) / 佐藤 茂雄(東北大) |
| 副委員長氏名（英） | Yutaka Fukuoka(Kogakuin Univ.) / Shigeo Sato(Tohoku Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 中村 和浩(秋田脳研) / 田中 久弥(工学院大) / 堀尾 恵一(九工大) / 田中 宏喜(京都産大) |
| 幹事氏名（英） | Kazuhiro Nakamura(akita noken) / Hisaya Tanaka(Kogakuin Univ.) / Keiichi Horio(Kyushu Inst. of Tech.) / Hiroki Tanaka(Kyoto Sangyo Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 笈田 武範(京大) / 堀江 亮太(芝浦工大) / 神原 裕行(東工大) / 秋間 学尚(東北大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takenori Oida(Kyoto Univ.) / Ryota Horie(Shibaura Inst. of Tech.) / Hiroyuki Kanbara(Tokyo Inst. of Tech.) / Hisanao Akima(Tohoku Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on ME and Bio Cybernetics / Technical Committee on Neurocomputing |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 光透視による内シャントイメージングの基礎的検討 |
| サブタイトル（和） | 多層散乱モデルへの点拡がり関数の適用 |
| タイトル（英） | Fundamental study for optical transillumination imaging of arteriovenous fistula |
| サブタイトル（和） | Application of point spread function to multi-layer scattering model |
| キーワード(1)（和/英） | 内シャント / arteriovenous fistula |
| キーワード(2)（和/英） | 光イメージング / optical imaging |
| キーワード(3)（和/英） | 点拡がり関数(PSF) / point spread function (PSF) |
| キーワード(4)（和/英） | シャントトラブル / vascular access stenosis |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 尾河 雄太 / Yuta Ogawa |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 北海道科学大学(略称：北海道科学大) Hokkaido University of Science(略称：HUS) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 北間 正崇 / Masataka Kitama |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 北海道科学大学(略称：北海道科学大) Hokkaido University of Science(略称：HUS) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 清水 久恵 / Hisae O.Shimizu |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 北海道科学大学(略称：北海道科学大) Hokkaido University of Science(略称：HUS) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 山下 政司 / Masaji Yamashita |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 北海道科学大学(略称：北海道科学大) Hokkaido University of Science(略称：HUS) |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 奧山 豪 / Go Okuyama |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 北海道科学大学(略称：北海道科学大) Hokkaido University of Science(略称：HUS) |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 菊池 明泰 / Akihiro Kikuchi |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 北海道科学大学(略称：北海道科学大) Hokkaido University of Science(略称：HUS) |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 熊澤 誠志 / Seiji Kumazawa |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 北海道科学大学(略称：北海道科学大) Hokkaido University of Science(略称：HUS) |
| 第 8 著者 氏名（和/英） | 清水 孝一 / Koichi Shimizu |
| 第 8 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 発表年月日 | 2015-12-19 |
| 資料番号 | MBE2015-66 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | MBE-383 |
| ページ範囲 | pp.19-23(MBE), |
| ページ数 | 5 |
| 発行日 | 2015-12-12 (MBE) |