51探花

【本学研究者情报】

〇大学院医工学研究科医用イメージング分野　教授　西条芳文

【発表のポイント】

• ループ状毛细血管^注1など、不透明な皮下の毛细血管については明瞭な画像撮影が困难だった。
• 微细加工技术を利用した惭贰惭厂^注2ミラーの高精度制御によって、光音响イメージング^注3を使用した新しい光音响顕微镜^注4を开発した。
• 本研究は、毛细血管の细动脉?细静脉を明瞭に区别したヘアピンカーブ构造の高画质画像を撮影することを可能とし、毛细血管による皮肤の评価に直ちに応用可能。

【概要】

毛細血管は皮膚近くではループ状の構造を取っており、血流に障害が起こるとループ状構造が乱れたり消失したりすることから、病気の診断に利用されています。しかし、普通の皮膚は不透明なため、皮下の毛細血管を明瞭に観察することはこれまでできませんでした。近年、近赤外線を利用した光干渉断層計によって、皮下の血管網の構造を詳細に観察することができるようになりましたが、解像度の限界により、ループ状構造までの観察は困難でした。一方、光音響イメージングを使用した光音響顕微鏡は、非常に高い解像度を実現でき、新しい血管観察法として開発が進められています。东北大学大学院医工学研究科新楯諒大学院生（研究当時、現?富士フイルム）、西條芳文教授らの研究グループは、韓国浦項大学のChulhong Kim教授らのグループとの共同開発でMEMSスキャンを用いた光音響顕微鏡を開発し、そのスキャンをさらに高精度制御することで高画質画像を得ることに成功しました。特に不透明な皮下組織のループ状毛细血管のヘアピンカーブ構造における細動脈?細静脈を明瞭に区別した画像撮影は世界初です。本研究成果は、毛細血管による皮膚の評価に直ちに応用可能で、開発中の内視鏡との組み合わせによりがん組織の血管構造などにも応用可能な技術です。

本研究成果は、2022年6月2日に国際科学誌Scientific Reports（電子版）に掲載されました。

図1．光音響顕微鏡によるループ状毛细血管のイメージング

【用语解説】

注1．ループ状毛细血管：大動脈は左心室から起始し各臓器の動脈に分岐し、さらに末梢に行くにしたがって細かく枝分かれし、最後は直径100ミクロンくらいの細動脈に至ります。細動脈は細静脈に連なり、静脈が合流していき上大静脈?下大静脈となり右心房に流れ込みます。毛細血管網は細動脈から細静脈に連なるネットワークとして図示されることが多いですが、皮膚においては細動脈がヘアピンカーブの入口、細静脈が出口に相当する構造を取っています。

注2．MEMS：MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）は微小電子機械システムのことで、アクチュエータや電子回路を一つのシリコン基板などの上に微細加工技術によって集積化したデバイスを指します。MEMSミラーは単結晶シリコン上に金属のコイル、ミラー、磁石を配置した、低電圧で高速走査が可能なデバイスです。

注3．光音响イメージング：物质にナノ秒レベルの强力パルス光を照射すると、生体が検知できないほどの短时间に热膨张が起き、音响波が発生します。光音响イメージングはこの音响波により可视化する技术で、緑色レーザ光が赤血球に吸収されるため、主に血管の可视化に用いられています。

注4．光音响顕微镜：光音响イメージングのうち、顕微镜レベルの细かい构造まで可视化可能な装置を光音响顕微镜と言います。通常の光学顕微镜と异なり切片を作成する必要がないので、生体内组织のミクロレベルの観察が可能です。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関すること）
东北大学大学院医工学研究科医用イメージング分野
教授 西條 芳文（さいじょう　よしふみ）
贰メール：蝉补颈箩辞*迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）

（取材に関すること）
东北大学大学院医工学研究科
电话番号：022-795-5826
贰メール：产尘别-辫谤*驳谤辫.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）