【研究領域課題番号】18K19909 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

アルファ線 / 飛跡 / リアルタイム / 共晶体シンチレータ / 空間分解能 / 高感度CCDカメラ / テーパー型ファイバープレート / α線 / 内用療法 / イメージング / 超高分解能

【研究成果の概要】

1μm径の共晶体シンチレータとテーパー型ファイバープレート、高感度CCDカメラを組み合わせ、アルファ線の飛跡をリアルタイムで画像化するイメージング装置の開発に成功した。テーパー型ファイバープレートを2段用いることにより、空間分解能を飛躍的に向上させ、共晶体シンチレータ中を走行するα線に飛跡画像をリアルタイムで撮像できた。α線に対する空間分解能は約11μmであった。画像の飛跡方向のプロファイルを解析することで、アルファ線のブラッグピークも観察できた。α線の飛跡をリアルタイムで画像化できる装置開発は世界初の成果である。

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2018-06-29 - 2021-03-31

【配分額】6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)

【研究分野】基礎看護学

【研究領域課題番号】16H02694 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

イメージング / 褥瘡 / 点滴 / 尿意 / 超音波画像 / サーモグラフィ / データベース構築 / ポイントオブケア / 可視化 / 非侵襲・無拘束 / 便秘 / 末梢点滴 / データベース / 看護理工学 / リアルタイム / 看護学

【研究成果の概要】

本研究では、地域包括ケアシステムのスキームに適合した新たな看護ケアの提供手段として、「高齢者のパーソナライズドケアを目指したイメージング看護学の確立」を目指した。認知機能の低下により精神・身体の不快感・苦痛を正確に表出することのできない患者に対し、高齢者の精神状態、身体状態をモニタリングするセンサシステムを構築し、様々な異変を精度よく予測するアルゴリズムを提案することを目的とした。不快感、尿意、創部痛、点滴漏れ、便秘という高齢者に生じやすい課題についてイメージング技術の開発に取り組み、さらにこれらのデータを統合的に蓄積・解析しやすくするリレーショナルデータベースマネジメントシステムを開発した。

【研究の社会的意義】

本研究によって、自身では表出することが困難な様々な不快感を客観的にモニタリングすることが可能なイメージング技術が開発された。これにより、認知機能が低下した療養者のウェルビーイングの向上に繋がり、確信が持てないままにケアを提供してきた看護師のジレンマを解消することとなる。さらには、異常を可視化することで、患者や家族ともに医療者との情報共有ができ、高度なレベルで遠隔看護を展開することが可能となる。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2020-03-31

【配分額】45,240千円 (直接経費: 34,800千円、間接経費: 10,440千円)

【研究分野】計測・制御工学

【研究領域課題番号】07650508 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

超音波 / 極限環境 / 不可視情報 / リアルタイム / イメージング / フーリエ変換 / ホログラフィ

【研究成果の概要】

本研究の目的は,(1)物体のフーリエ変換を音波によって瞬時に行い,その情報を計算機内にて高速に逆フーリエ変換することにより像再生を行う新たな手法を開発すること,また(2)ガラス,ステンレス等光学的に透明な物体や火炎,霧内,汚泥中など極限状況下にある物体を映像化する実験を行って,本手法の有効性を検証することである.
本研究では,まず透過型音響的フーリエ変換システムを製作した.これは,送信面から受信面の中央に集束するように照射された超音波の渦中に物体を置く,受信面に物体のフーリエ変換が得られるシステムである.このシステムによる実験結果から,物体の再生像は得られたものの,良好な再生像を得るには送信面の位相遅延精度に対する要求が厳し過ぎること,また送受信面間に物体を置くという制約が実用上の過大な障害となることを確認した.
そこで,これらの問題を解決するために,本システムの基本構成を再検討し,以下のような反射型のシステム構成に変更することにした.すなわち1つの送信素子の周囲に多数の受信素子を配列した送受信アレイの前方に,物体および参照音源を並べ,それらが同一円周上にあるように配置するのである.すると,物体からの反射波と参照波との干渉により,受信面上に物体のフーリエ変換が得られる.そして実際に製作するシステムでは,物体の近傍に参照音源を配置せずに,受信アレイに受かる超音波の時系列信号に参照信号を電気加算することによって干渉させることにした.また,参照信号の遅延量を調節するために,パルスエコー法により物体までの距離を測定するオートフォーカス機能を付加した.このようなシステムを製作し,光学的に透明な物体の例としてアクリル製の物体(簡単な幾何学形状,アルファベット文字),また,極限環境下の例として煙中の物体の像再生を行った.その結果,各々の物体が高速かつ良好に映像化され,本手法の有効性が確認された.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】1995 - 1996

【配分額】2,100千円 (直接経費: 2,100千円)