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光音響効果
組織にナノ秒パルスのレーザーを照射することで、瞬間的に組織が熱膨張を起こし超音波を発生します。光音響イメージングは、この光音響効果を利用したイメージング方法です。
通常、生体組織診断を行う際に、超音波よりも光の空間分解能が高いですが、光は組織に2mm程度までしか透過しないので、深達度が問題になります。光音響イメージングでは、行きはレーザー光を用いるために非常に小さなフォーカスが可能であり、帰りは超音波が戻ってくるので組織内での減衰が小さくて済みます。結果的に、空間分解能が通常の超音波の2倍、深達度が通常のレーザー光の2倍のイメージングが可能になります。また、酸化ヘモグロビンや還元ヘモグロビンのスペクトルの違いを応用することで、血流情報だけではなく組織の機能解析を行うことが可能です。

光音響イメージングの実際
右図は赤色に着色したシリコンチューブを光音響イメージングにより観察した結果です。用いたレーザー光はYag:Ndレーザーで波長が532 nm、パルスが7 nsです。チューブがクロスしている様子が分かると思います。
この研究は現在進行中ですが、着色しないチューブでは赤色のものに比較して光音響の反射が弱く、レーザーの波長に応じて特異的な組織を強調してイメージングする光音響イメージングの特徴を示しています。


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