研究(Research)

● 超音波速度の温度依存性を利用した脂肪肝診断装置開発

超音波速度の温度変化を利用する新しい原理を用いた非侵襲的に内蔵脂肪の分布を測定する診断装置を開発します。健康診断にも利用できるので、生活習慣病の早期発見・予防・治療判定に役立つと思われます。大阪市立大学医学系研究科との医工連携テーマです。

●超音波速度変化による血管プラークの無侵襲診断装置の開発

脂質コアを含む血管プラークは剥がれやすく、脳梗塞や心筋梗塞の原因になる可能性が高いと考えられています。超音波速度変化の物質依存性を利用することで血管プラークの物質識別を行い、剥がれやすさの非侵襲診断が可能な画像診断装置を開発します。

●肝臓異常部位検出のためのin vivo蛍光イメージングシステムの構築

ICG(Indocyanine green)を静脈注射すると、肝癌などの異常部位に堆積することが知られています。体外から肝癌の分布を検出するために超音波変調によるICGの新しい螢光イメージングシステムを提案し、実証実験を行います。

超音波診断機 研究風景
 ●小型励起光源を用いたテラヘルツ時間領域分光装置の構築

小型レーザー光源と光伝導アンテナを組み合わせて、分子の構造や運動状態を調べることに適したテラヘルツ域(1011~1013Hz)の電磁波を発生させ、試料のスペクトル情報を検出する分光装置を構築します。

●利得変調した半導体レーザーのピコ秒光増幅器としての特性とその応用

半導体レーザーは注入する電流を高速変調(~GHz)すると、外部から注入された光に対して、ピコ秒域(10-12秒)の時間ゲートをもつ光増幅器として動作します。この特性を利用して、生体内で散乱された光から、ほぼ真っ直ぐに透過・反射してきた光成分を抽出し、生体情報を読み出します。

●半導体レーザーの動特性を記述する多モードレート方程式の提案

ピコ秒域の時間幅をもつパルス光源として半導体レーザーを利用する際には、その動特性を把握する必要があります。そこで、発振スペクトルの拡がりや利得の飽和など、半導体レーザーに特有の現象を組み込んだ数値計算枠として、実用的な多モードレート方程式を提案します。

●ピコ・フェムト秒光パルスの時間波形・内部位相の再構築

ピコ(10-12)・フェムト(10-15)秒域の時間幅をもつ光パルスは、生体等の媒質内を透過すると媒質情報を反映してその時間波形や内部位相が変化します。これらの情報を得るために,測定した透過光のスペクトルに対して独自のアルゴリズムにもとづく数値計算を行い、光パルスを再構築します。

研究風景3 研究風景4
研究風景6 研究風景5