医学教育部医学科
助教 平沢 壮 ひらさわ たけし
所属
医学教育部医学科
部（講座）／診療科
医用工学
担当講義・実習
- 医学科第1学年 情報技術
- 医学科第3学年 機能医学系（医用工学）
- 看護学科第1学年 情報リテラシー
研究内容
マルチスペクトル光音響イメージング技術を用いた臨床的に価値のある診断法を確立すべく、装置開発及び信号処理アルゴリズムについて検討しています。
光音響イメージング技術は、パルス光を吸収した光吸収体が熱弾性過程を経て超音波を発生する光音響現象を利用し、光吸収体の分布を画像化するイメージング技術です。可視から近赤外の波長域において、生体内の主要な光吸収体はヘモグロビンであるため、ヘモグロビンを多く含む血液を高コントラストに描出できます。光技術を用いた生体内部のイメージングにおいては、光散乱による空間分解能の低下が課題でしたが、光音響イメージング技術では生体内で散乱されにくい超音波を観測する原理上、超音波エコーと同等の高い空間分解能で生体内部を観察可能です。
さらに光音響イメージングにおいて複数の波長の光を用いることで、光吸収体の分布に加え、光吸収体の色に関連する情報を得られます。この情報を利用すると、酸素化ヘモグロビン、脱酸素化ヘモグロビン、造影剤など、それぞれ色が異なる光吸収体を弁別して画像化できます。この原理を利用し、局所組織の血液酸素飽和度計測や、造影剤を用いた早期がんのイメージングなどへの応用に向けた検討を進めています。
最近の論文
- T.Hirasawa, R. J. Iwatate, M. Kamiya, S. Okawa, Y. Urano, M. Ishihara, “Multispectral photoacoustic imaging of tumours in mice injected with an enzyme–activatable photoacoustic probe", Journal of Optics, 19(1), 014002 (2017) (Open access : このリンクから全文閲覧可能です).
- T. Hirasawa, S. Okawa, R. J. Iwatate, M. Kamiya, Y. Urano, M. Ishihara, “Dependence of photoacoustic signal generation characteristics on fluorescence quantum yields of small organic molecule based contrast agents", Proceedings of SPIE, 10064, 1006434 (2017).
- T. Hirasawa, S. Okawa, R. J. Iwatate, M. Kamiya, Y. Urano, M. Ishihara, “Effect of reference spectra in spectral fitting to discriminate enzyme–activatable photoacoustic probe from intrinsic optical absorbers,” Proceedings of SPIE, 9708, 970834 (2016).
- T. Hirasawa, S. Okawa, M. Kamiya, Y. Urano, M. Ishihara, “Photoacoustic imaging of small organic molecule–based photoacoustic probe in subcutaneous tumor using P(VDF–TrFE) acoustic sensor,” Proceedings of SPIE, 9323, 93233C (2015).
- T. Hirasawa, S. Okawa, M. Fujita, T. Kushibiki, M. Ishihara, “Quantification of optical attenuation coefficient based on continuous wavelet transform of photoacoustic signals measured by a focused broadband acoustic sensor,” Proceedings of SPIE, 8943, 89435Z (2014).
- T. Hirasawa, M. Fujita, S. Okawa, T. Kushibiki, M. Ishihara, “Quantification of effective attenuation coefficients using continuous wavelet transform of photoacoustic signals,” Applied Optics, 52, 8562–8571 (2013).
- T. Hirasawa, M. Fujita, S. Okawa, T. Kushibiki, M. Ishihara, “Improvement in quantifying optical absorption coefficients based on continuous wavelet–transform by correcting distortions in temporal photoacoustic waveforms,” Proceedings of SPIE, 8581, 85814J (2013).
