JP2021001728A - 模擬試料設計方法、模擬試料作製方法、模擬試料設計装置、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents
模擬試料設計方法、模擬試料作製方法、模擬試料設計装置、プログラムおよび記録媒体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2021001728A JP2021001728A JP2019113864A JP2019113864A JP2021001728A JP 2021001728 A JP2021001728 A JP 2021001728A JP 2019113864 A JP2019113864 A JP 2019113864A JP 2019113864 A JP2019113864 A JP 2019113864A JP 2021001728 A JP2021001728 A JP 2021001728A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- simulated sample
- dyes
- absorption spectrum
- types
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000013461 design Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000005464 sample preparation method Methods 0.000 title claims description 7
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims abstract description 117
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 claims abstract description 86
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 57
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 53
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 9
- 102000001554 Hemoglobins Human genes 0.000 description 38
- 108010054147 Hemoglobins Proteins 0.000 description 38
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 35
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 32
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 18
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 16
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 15
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 6
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 4
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 4
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 4
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 4
- 230000001146 hypoxic effect Effects 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 2
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000004497 NIR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 235000014121 butter Nutrition 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 239000002960 lipid emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001320 near-infrared absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/1495—Calibrating or testing of in-vivo probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
- G01N21/274—Calibration, base line adjustment, drift correction
- G01N21/278—Constitution of standards
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3563—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/44—Resins; Plastics; Rubber; Leather
- G01N33/442—Resins; Plastics
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
- G01N21/4785—Standardising light scatter apparatus; Standards therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
- G01N2201/121—Correction signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
- G01N2201/129—Using chemometrical methods
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/12—Circuits of general importance; Signal processing
- G01N2201/13—Standards, constitution
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
【課題】近赤外分光装置の性能を評価する際に好適に用いられる模擬試料を設計することができる模擬試料設計方法等を提供する。【解決手段】模擬試料設計方法は、修正ステップＳ１１および算出ステップＳ１２を備える。修正ステップＳ１１において、近赤外分光装置による分光測定の対象、模擬試料の母材として用いる樹脂、および、母材に含有させるＮ種類の色素を決定し、分光測定の対象の屈折率および樹脂の屈折率に基づいて対象の吸収スペクトルを修正して修正後吸収スペクトルを作成する。算出ステップＳ１２において、樹脂の吸収スペクトルおよびＮ種類の色素それぞれの吸収スペクトルに基づいて、Ｎ種類の色素を含有する母材により構成される模擬試料の吸収スペクトルが修正後吸収スペクトルに対し近赤外域の所定波長範囲において近似するように、母材に含有させるべきＮ種類の色素それぞれの含有濃度を求める。【選択図】図１
Description
本発明は、近赤外分光装置の性能を評価する際に用いられる模擬試料を設計する方法等に関するものである。
大凡７００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域の近赤外光を生体に照射した際に得られる光吸収特性から生体組織のヘモグロビン濃度および組織酸素飽和度などを測定することができる近赤外分光（ＮＩＲＳ： Near Infrared Spectroscopy）装置が知られている。この近赤外分光装置を用いた時間分解分光法（ＴＲＳ： Time Resolved Spectroscopy）による分光測定では、その分光測定の対象である生体に近赤外域の短パルス光を照射し、その短パルス光が生体の内部で拡散して生体の外部に出てきた拡散光を検出して、その検出した拡散光の時間応答波形に基づいて生体組織のヘモグロビン濃度および組織酸素飽和度などを測定することができ、さらに、これらの分布を画像化することができる。
近赤外分光装置の性能（測定精度、再現性、安定性など）を評価する際に模擬試料（ファントム）が用いられる。模擬試料は、分光測定の対象の光学特性に近い光学特性を有することが要求される。また、近赤外分光装置の再現性や長期的な安定性を評価する為には、模擬試料の光学特性の経時変化は小さいことが望まれる。従来から、模擬試料の母材の材料として、樹脂、水、ゼラチン、寒天（水ベース）および油（ラード、バター）等が用いられている。
これらの母材の材料のうち樹脂は、光学特性の経時変化が小さい点、取り扱いが容易である点、等で好ましい。特許文献１に、樹脂を母材とする模擬試料の発明が記載されている。模擬試料は、多くの場合、近赤外分光装置の各波長における測定精度等の基本特性の評価に用いられるので、近赤外域において吸収スペクトルに大きな変化がない色素（例えばカーボンインク）を母材中に含有している。近赤外域において波長が長くなると、カーボンインクの吸収は単調に減少していく。したがって、この模擬試料は、生体組織の吸収スペクトルを再現することが困難である。
一方、近赤外分光装置を用いて生体組織のヘモグロビン濃度および組織酸素飽和度などを測定したり、それらの値の変化を観察したりする場合、通常は、蒸留水で希釈した脂肪乳剤に実際の血液を添加した液体模擬試料が用いられる。この模擬試料は、生体組織の吸収スペクトルを正確に再現することができる。しかし、この模擬試料では実際の血液を使用することから、血液を扱うことに因る衛生上の問題や実験系の複雑さの点で好ましくない。
分光測定の対象の吸収スペクトルを精度良く再現することができ且つ樹脂を母材とする模擬試料があれば、その模擬試料を用いることで近赤外分光装置の再現性や長期的な安定性の評価を簡便に行うことが可能となり、近赤外分光装置の開発を進める上で非常に有用になると考えられる。
しかしながら、本発明者らは、母材となる樹脂に適当な種類の色素を適当な濃度で含有させることで分光測定の対象の吸収スペクトルを再現した模擬試料を試作し、この模擬試料を用いて近赤外分光装置の性能の評価を試みたところ、良好な評価結果を得ることができないことを見出した。
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、近赤外分光装置の性能を評価する際に好適に用いられる模擬試料を設計することができる模擬試料設計方法および模擬試料設計装置、このような模擬試料を作製する方法、このような模擬試料設計方法のプログラム、ならびに、このようなプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
本発明の模擬試料設計方法は、近赤外分光装置の性能を評価する際に用いられる模擬試料を設計する方法であって、(1) 近赤外分光装置による分光測定の対象の屈折率および模擬試料の母材として用いる樹脂の屈折率に基づいて対象の吸収スペクトルを修正して修正後吸収スペクトルを作成する修正ステップと、(2) 樹脂の吸収スペクトルおよび２以上のＮ種類の色素それぞれの吸収スペクトルに基づいて、Ｎ種類の色素を含有する母材により構成される模擬試料の吸収スペクトルが修正後吸収スペクトルに対し近赤外域の所定波長範囲において近似するように、母材に含有させるべきＮ種類の色素それぞれの含有濃度を求める算出ステップと、を備える。
本発明の模擬試料設計方法の一側面では、算出ステップにおいて、求めた含有濃度でＮ種類の色素を含有する母材により構成される模擬試料の吸収スペクトルと修正後吸収スペクトルとの間の一致度を求めるのが好適である。算出ステップにおいて、３以上のＭ種類の色素のうちの任意のＮ種類の色素からなる各グループについて母材に含有させるべきＮ種類の色素それぞれの含有濃度を求めるとともに一致度を求め、各グループの色素の種類の数および一致度に基づいて何れかのグループのＮ種類の色素および含有濃度を選択するのが好適である。算出ステップにおける所定波長範囲は７５０ｎｍ〜８５０ｎｍを含むのが好適である。
本発明の模擬試料作製方法は、上記の本発明の模擬試料設計方法により母材におけるＮ種類の色素それぞれの含有濃度を求め、その求めた含有濃度に従って母材にＮ種類の色素を含有させて模擬試料を作製する。本発明の模擬試料作製方法の一側面では、母材にＮ種類の色素に加えて散乱粒子を含有させて模擬試料を作製するのが好適である。
本発明のプログラムは、上記の本発明の模擬試料設計方法の修正ステップおよび算出ステップをコンピュータに実行させるためのものである。本発明の記録媒体は、このプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能なものである。
本発明の模擬試料設計装置は、近赤外分光装置の性能を評価する際に用いられる模擬試料を設計する装置であって、(1) 近赤外分光装置による分光測定の対象の屈折率および模擬試料の母材として用いる樹脂の屈折率に基づいて対象の吸収スペクトルを修正して修正後吸収スペクトルを作成する修正部と、(2) 樹脂の吸収スペクトルおよび２以上のＮ種類の色素それぞれの吸収スペクトルに基づいて、Ｎ種類の色素を含有する母材により構成される模擬試料の吸収スペクトルが修正後吸収スペクトルに対し近赤外域の所定波長範囲において近似するように、母材に含有させるべきＮ種類の色素それぞれの含有濃度を求める算出部と、を備える。
本発明の模擬試料設計装置の一側面では、算出部は、求めた含有濃度でＮ種類の色素を含有する母材により構成される模擬試料の吸収スペクトルと修正後吸収スペクトルとの間の一致度を求めるのが好適である。算出部は、３以上のＭ種類の色素のうちの任意のＮ種類の色素からなる各グループについて母材に含有させるべきＮ種類の色素それぞれの含有濃度を求めるとともに一致度を求め、各グループの色素の種類の数および一致度に基づいて何れかのグループのＮ種類の色素および含有濃度を選択するのが好適である。算出部における所定波長範囲は７５０ｎｍ〜８５０ｎｍを含むのが好適である。
本発明によれば、近赤外分光装置の性能を評価する際に好適に用いられる模擬試料を設計し作製することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本発明は、これらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
図１は、模擬試料設計方法および模擬試料作製方法のフローチャートである。模擬試料設計方法は、修正ステップＳ１１および算出ステップＳ１２を備える。模擬試料作製方法は、修正ステップＳ１１および算出ステップＳ１２を含む設計ステップＳ１０ならびに作製ステップＳ１３を備える。設計・製造される模擬試料は、樹脂を母材として、その母材中に２以上のＮ種類の色素を含有するものであり、また、散乱粒子を含有するのも好適である。
修正ステップＳ１１において、まず、近赤外分光装置による分光測定の対象、模擬試料の母材として用いる樹脂、および、母材に含有させるＮ種類の色素を決定する。そして、分光測定の対象の屈折率および樹脂の屈折率に基づいて対象の吸収スペクトルを修正して修正後吸収スペクトルを作成する。この修正の詳細については後述する。
分光測定の対象は、任意であるが、例えば乳房、頭部、脚・腕の筋肉などの生体組織である。対象とする部位によってヘモグロビン量、水分量および脂肪量は異なる。したがって、対象の吸収スペクトルは、対象によって異なり、対象の状態によっても異なる場合がある。樹脂および色素は対象に応じて決定される。
模擬試料の母材として用いられる樹脂は、硬化した状態のものであってもよいし、液状のままで用いられてもよい。硬化した樹脂を母材とする場合には、色素および散乱粒子が混合された後に硬化される。樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーンゴムなど、様々なものを使用することができる。また、樹脂は、１液硬化型、２液混合型、紫外線硬化型、熱硬化型など、硬化方法も任意である。大凡７００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長域において透過率が９５％以上である樹脂を用いるのが望ましい。
Ｎ種類の色素としては、母材（樹脂）中における各色素の含有濃度が適切に設定されることにより模擬試料の吸収スペクトルが対象の吸収スペクトルを精度よく近似することができるものが用いられる。例えば、対象が生体組織である場合、Ｎ種類の色素のうちの色素Ａおよび色素Ｂは次のようなものとすることができる。
色素Ａは、それ単体で又は他の色素との混合によって模擬試料が脱酸素化ヘモグロビン（ＨＨｂ）の光吸収特性を再現することができるものが選ばれる。このような色素Ａとしては、波長７００ｎｍ〜１１００ｎｍの近赤外域において脱酸素化ヘモグロビンと同じ７６０ｎｍ付近に吸収ピークを有するものが望ましく、山田化学工業（株）製のFDN-001、Exciton製のIRA761など、様々なものを使用することができる。
色素Ｂは、それ単体で又は他の色素との混合によって模擬試料が酸素化ヘモグロビン（Ｏ２Ｈｂ）の光吸収特性を再現することができるものが選ばれる。このような色素Ｂとしては、波長７００ｎｍ〜１１００ｎｍの近赤外域において酸素化ヘモグロビンと同様に波長７００ｎｍから長波長側に向かって緩やかに吸収が高くなり波長９００ｎｍ付近に吸収のピークがあるものが望ましく、Fujifilm製のPro-Jet 900NP、Exciton 製のIRA 912、IRA 931など、様々なものを使用することができる。
散乱粒子は、模擬試料において対象に近い光散乱特性を再現するために母材に添加されるものである。散乱粒子としては、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ粒子（ＳｉＯ２）、シリコンパウダー（Ｓｉ）、アクリルパウダーなど、様々なものを使用することができる。散乱粒子の直径は０.０１μｍ〜１０μｍ程度であるのが望ましい。
模擬試料は、吸収スペクトルが互いに異なる複数の領域を有していてもよい。例えば、模擬試料の内部領域と、この内部領域を包囲する周辺領域とで、吸収スペクトルが互いに異なっていてもよい。この場合、それぞれの領域について、修正ステップＳ１１の処理を行い、算出ステップＳ１２以降の処理を行う。このようにすることにより、例えば、正常組織中の癌組織や、生体内でのヘモグロビン濃度または組織酸素飽和度の変化といった病態や生体組織中での変化など、実際の測定に即した状態の再現も可能な模擬試料を実現することができる。
算出ステップＳ１２において、樹脂の吸収スペクトルおよびＮ種類の色素それぞれの吸収スペクトルに基づいて、Ｎ種類の色素を含有する母材により構成される模擬試料の吸収スペクトルが修正後吸収スペクトルに対し近赤外域の所定波長範囲において近似するように、母材に含有させるべきＮ種類の色素それぞれの含有濃度を求める。ここで、所定波長範囲は、対象を分光測定する際に用いられる波長範囲であって、例えば対象が生体組織である場合には７５０ｎｍ〜８５０ｎｍを含む。
この各色素の含有濃度の算出に際しては最小二乗法を用いることができる。すなわち、樹脂の波長λでの吸収係数をμλ a,resinと表す。Ｎ種類の色素のうちの第ｎの色素の単位濃度当たりの波長λでの吸収係数をελ a,nと表し、第ｎの色素の含有濃度をＣｎと表す。また、修正後吸収スペクトルの波長λでの値をμλ a,tissueと表す。模擬試料の波長λでの吸収係数μλ a,phantom(Ｃ)は下記（１）式で表される。そして、下記（２）式で表されるＦ(Ｃ)が最小になる（または、所定の閾値より小さくなる）ような含有濃度Ｃ１〜ＣＮを求める。（２）式の右辺の総和演算は、近赤外域の所定波長範囲内の各波長について求められる。
算出ステップＳ１２において、求めた含有濃度でＮ種類の色素を含有する母材により構成される模擬試料の吸収スペクトルと修正後吸収スペクトルとの間の一致度を求めてもよい。一致度は例えば上記（２）式で表される。
また、算出ステップＳ１２において、３以上のＭ種類の色素のうちの任意のＮ種類の色素からなる各グループについて母材に含有させるべきＮ種類の色素それぞれの含有濃度を求めるとともに一致度を求め、各グループの色素の種類の数および一致度に基づいて何れかのグループのＮ種類の色素および含有濃度を選択するのが好適である。母材に含有させる色素の種類の数が多いほど模擬試料の作製が煩雑になるので、所望の一致度が得られれば色素の種類の数が少ない方が好ましい。また、母材に含有させる色素の種類の数を多くしないと所望の一致度が得られないのであれば、色素の種類を多くせざるを得ないことになる。
作製ステップＳ１３において、算出ステップＳ１２で求めた含有濃度に従って母材（樹脂）にＮ種類の色素を含有させて模擬試料を作製する。このとき、母材にＮ種類の色素に加えて散乱粒子を含有させて模擬試料を作製してもよい。
図２は、模擬試料設計装置１０の構成を示す図である。模擬試料設計装置１０は、修正部１１、算出部１２、入力部１３、表示部１４および記憶部１５を備える。模擬試料設計装置１０はコンピュータにより構成され得る。修正部１１は修正ステップＳ１１の処理を行うものであり、算出部１２は算出ステップＳ１２の処理を行うものである。修正部１１および算出部１２はＣＰＵ等のプロセッサを含んで構成される。入力部１３は、修正部１１および算出部１２による処理に必要な情報（例えば、分光測定の対象、樹脂、色素、波長範囲などに関する情報）の入力を受けるものであり、例えばキーボードやマウスを含んで構成される。
表示部１４は、各種の情報（例えば、対象の吸収スペクトル、補正後吸収スペクトル、模擬試料の吸収スペクトルなど）を表示するものであり、例えば液晶ディスプレイを含んで構成される。記憶部１５は、プログラムや各種の情報を記憶するものであり、例えばハードディスクドライブ、ＲＡＭ、ＲＯＭを含んで構成される。記憶部１５が記憶するプログラムは、修正ステップＳ１１の処理を修正部１１に実行させるとともに算出ステップＳ１２の処理を算出部１２に実行させるもの（以下「実行プログラム」という。）を含む。
実行プログラムは、模擬試料設計装置１０の出荷時に記憶部１５に記憶されていてもよいし、出荷後に通信回線を経由して取得されたものが記憶部１５に記憶されてもよいし、コンピュータ読み取り可能な記録媒体２０に記録されていたものが記憶部１５に記憶されてもよい。記録媒体２０は、フレキシブルディスク、ＣＤ-ＲＯＭ、ＤＶＤ-ＲＯＭ、ＢＤ-ＲＯＭ、ＵＳＢメモリなど任意である。
以下では、分光測定の対象がヒトの乳房である場合について模擬試料設計方法を更に具体的に説明する。ヒトの乳房は、一般に、１８μＭの酸素化ヘモグロビン（Ｏ２Ｈｂ）、７μＭの脱酸素化ヘモグロビン（ＨＨｂ）、１８.７％の水分（Water）および６６.１％の脂肪（Lipid）を含む。図３は、乳房および各成分の吸収スペクトルを示す図である。乳房の吸収スペクトルは各成分の吸収スペクトルの総和となる。先ずは乳房の吸収スペクトルを再現することができる模擬試料の設計について説明する。
模擬試料の母材となる樹脂として２液混合型のエポキシ樹脂（主剤：AralditeDBF、硬化剤：XD716）を用いる。脱酸素化ヘモグロビン（ＨＨｂ）の光吸収特性を主に再現する色素Ａとして山田化学工業（株）製のFDN-001を用いる。酸素化ヘモグロビン（Ｏ２Ｈｂ）の光吸収特性を主に再現する色素ＢとしてFujifilm製のPro-Jet 900NPを用いる。また、色素Ｃとして三菱化学製のCB#900を用いる。なお、色素Ｃは、乳房の吸収スペクトルを再現する上では寄与が小さいが、頭部または筋肉の吸収スペクトルを再現する際には必要となる。
図４は、エポキシ樹脂および色素Ａ〜Ｃそれぞれの吸収スペクトルを示す図である。各色素の吸収スペクトルは、エポキシ樹脂に単位含有量（重量比１％）の該色素を含有させたものの吸収スペクトルである。なお、色素Ａ〜Ｃをそのまま用いるのではなく、樹脂中の色素の含有量の調節を容易にする目的で、予めエポキシ樹脂の主剤に単位含有量（重量比１％）だけ溶かしたものを用意する。以下では、これを色素Ａ〜Ｃとする。
分光測定の対象の吸収スペクトルを再現することができる模擬試料を設計するために、波長７５０ｎｍ〜８５０ｎｍの範囲内の複数波長それぞれにおける対象の吸収係数に基づいて、それらの吸収係数に近づくように樹脂中の色素Ａ〜Ｃそれぞれの含有濃度（％重量比）を最小二乗法等で算出する（算出ステップ）。
分光測定の対象が乳房である場合、波長７６０ｎｍでの吸収係数は０.０６５８／ｃｍであり、波長８００ｎｍでの吸収係数は０.０５５９／ｃｍであり、波長８３０ｎｍでの吸収係数は０.０６７３／ｃｍである。その対象の吸収スペクトルを再現し得る各色素の含有濃度を計算すると、色素Ａの含有濃度は０.０２０６％となり、色素Ｂの含有濃度は０.０３７８％となり、色素Ｃの含有濃度は略０％となる。この含有濃度に従って各色素をエポキシ樹脂に含有させて作製される模擬試料では、波長７６０ｎｍでの吸収係数は０.０６５８／ｃｍとなり、波長８００ｎｍでの吸収係数は０.０５７３／ｃｍとなり、波長８３０ｎｍでの吸収係数は０.０６６１／ｃｍとなる。
図５は、対象（乳房）、模擬試料、エポキシ樹脂および色素Ａ〜Ｃそれぞれの吸収スペクトルを示す図である。この図に示されるように、対象（乳房）および模擬試料それぞれの吸収スペクトルは互いによく一致している。
しかし、近赤外分光装置を用いたＴＲＳ法による分光測定では、対象への短パルス光の照射に対して該対象から出力される拡散光の時間応答波形を測定することから、対象の屈折率ｎtissueと樹脂の屈折率ｎresinとが相違することを考慮する必要がある。対象の屈折率ｎtissueは、部位によって異なるが平均的に１.３６程度である。エポキシ樹脂の屈折率ｎresinは１.５６である。この屈折率の違いに因り、模擬試料を用いて近赤外分光装置の性能の評価を試みると、良好な評価結果を得ることができない。
そこで、算出ステップに先立つ修正ステップにおいて、分光測定の対象の屈折率ｎtissueおよび樹脂の屈折率ｎresinに基づいて対象の吸収スペクトルを修正して修正後吸収スペクトルを作成する。そして、算出ステップでは、この修正後吸収スペクトルに基づいて各色素の含有濃度を算出する。修正ステップの処理内容は次のとおりである。
一般に、物質による光の吸収はBeer-Lambert law で表すことができる。物質に入射する時点での光の強度をＩ０とし、光が物質を通過する距離をＬとし、物質から出射する時点での光の強度をＩとし、物質の吸収係数をμａとする。これらのパラメータの間には下記（３）式の関係がある。物質中での光速をｃとし、物質を光が通過するのに要する時間をｔとする。距離Ｌは光速ｃと時間ｔとの積であるから、（３）式は下記（４）式となる。
物質中での光速ｃは、該物質の屈折率ｎに依存する。真空中での光速をｃ０とし、真空の屈折率をｎ０とする。対象内における光速ｃtissueは下記（５）式で表される。樹脂内における光速ｃresinは下記（６）式で表される。
光が通過する物質が樹脂（吸収係数μａ,resin、屈折率ｎresin、光速ｃresin）である場合、上記（４）式は下記（７）式となる。更に、実際の対象内における光速ｃtissueを用いて、樹脂を母材とする模擬試料を解析しようとすると、下記（８）式に書き換えられる。
この（８）式は、樹脂の吸収係数が見かけ上ではｃresin／ｃtissue（＝ｎtissue／ｎresin）倍されていることを表している。その結果、模擬試料を用いて得られる分光測定の値は、実際より低い値となる。先に求めた色素Ａ〜Ｃの含有濃度（色素Ａの含有濃度０.０２０６％、色素Ｂの含有濃度０.０３７８％、色素Ｃの含有濃度略０％）は、対象の修正前の吸収スペクトルに基づいて算出されたものである。この含有濃度に従って色素Ａ〜Ｃをエポキシ樹脂に含有させて模擬試料を作製し、その模擬試料を実際の対象と見做して分光測定すると、得られる吸収係数は、実際のものに対してｎtissue／ｎresin倍した値となる。
そこで、修正ステップでは、対象の吸収スペクトルをｎresin／ｎtissue倍（＝１.１５倍）したものを修正後吸収スペクトルとする。修正後吸収スペクトルでは、波長７６０ｎｍでの吸収係数は０.０７５４／ｃｍとなり、波長８００ｎｍでの吸収係数は０.０６４０／ｃｍとなり、波長８３０ｎｍでの吸収係数は０.０７７１／ｃｍとなる。この修正後吸収スペクトルを再現し得る各色素の含有濃度を計算すると、色素Ａの含有濃度は０.０２３９％となり、色素Ｂの含有濃度は０.０４４１％となり、色素Ｃの含有濃度は略０％となる。この含有濃度に従って各色素をエポキシ樹脂に含有させて作製される模擬試料では、波長７６０ｎｍでの吸収係数は０.０６５８／ｃｍとなり、波長８００ｎｍでの吸収係数は０.０５５９／ｃｍとなり、波長８３０ｎｍでの吸収係数は０.０６７３／ｃｍとなる。
図６は、対象（乳房）および実際に作製した模擬試料それぞれについて、各波長での吸収係数、酸素化ヘモグロビン濃度（Ｏ２Ｈｂ）、脱酸素化ヘモグロビン濃度（ＨＨｂ）、総ヘモグロビン濃度（ｔＨｂ）および組織酸素飽和度（ＳｔＯ２）を纏めた表である。これらの値は、浜松ホトニクス株式会社製の時間分解分光装置TRS-21で測定して得られたものである。この結果から、実施例として作製した模擬試料は、実際の生体組織に近い吸収係数およびヘモグロビン濃度を再現できることが確認できる。
図７および図８は、分光測定の対象がヒトの頭部（正常酸素状態）である場合の結果を示すものである。ヒトの正常酸素状態の頭部は、一般に、４７μＭの酸素化ヘモグロビン（Ｏ２Ｈｂ）、２３μＭの脱酸素化ヘモグロビン（ＨＨｂ）、６０％の水分（Water）および８％の脂肪（Lipid）を含む。図７は、対象（正常酸素状態の頭部）、模擬試料、エポキシ樹脂および色素Ａ〜Ｃそれぞれの吸収スペクトルを示す図である。図８は、対象（正常酸素状態の頭部）および実際に作製した模擬試料それぞれについて、各波長での吸収係数、酸素化ヘモグロビン濃度（Ｏ２Ｈｂ）、脱酸素化ヘモグロビン濃度（ＨＨｂ）、総ヘモグロビン濃度（ｔＨｂ）および組織酸素飽和度（ＳｔＯ２）を纏めた表である。
図９および図１０は、分光測定の対象がヒトの頭部（低酸素状態）である場合の結果を示すものである。ヒトの低酸素状態の頭部は、一般に、２８μＭの酸素化ヘモグロビン（Ｏ２Ｈｂ）、４２μＭの脱酸素化ヘモグロビン（ＨＨｂ）、６０％の水分（Water）および８％の脂肪（Lipid）を含む。図９は、対象（低酸素状態の頭部）、模擬試料、エポキシ樹脂および色素Ａ〜Ｃそれぞれの吸収スペクトルを示す図である。図１０は、対象（低酸素状態の頭部）および実際に作製した模擬試料それぞれについて、各波長での吸収係数、酸素化ヘモグロビン濃度（Ｏ２Ｈｂ）、脱酸素化ヘモグロビン濃度（ＨＨｂ）、総ヘモグロビン濃度（ｔＨｂ）および組織酸素飽和度（ＳｔＯ２）を纏めた表である。
何れの対象についても、実施例として作製した模擬試料は、実際の生体組織に近い吸収係数およびヘモグロビン濃度を再現できることができた。本実施形態で作製される模擬試料は、複数の色素を樹脂が含有する構成とすることによって、任意のヘモグロビン濃度および組織酸素飽和度の再現が可能であるので、実際の血液を用いることによる複雑さや不安定さが無くなり、簡便で且つ再現性の高い装置の評価が可能になる。また、分光測定の対象である生体組織および模擬試料の母材である樹脂それぞれの屈折率の違いを考慮した上で、母材である樹脂に含有させる各色素の含有濃度を算出して模擬試料を設計し作製するので、より正確に近赤外分光装置の性能を評価することができる。
１０…模擬試料設計装置、１１…修正部、１２…算出部、１３…入力部、１４…表示部、１５…記憶部、２０…記録媒体。
Claims (12)
- 近赤外分光装置の性能を評価する際に用いられる模擬試料を設計する方法であって、
前記近赤外分光装置による分光測定の対象の屈折率および前記模擬試料の母材として用いる樹脂の屈折率に基づいて前記対象の吸収スペクトルを修正して修正後吸収スペクトルを作成する修正ステップと、
前記樹脂の吸収スペクトルおよび２以上のＮ種類の色素それぞれの吸収スペクトルに基づいて、前記Ｎ種類の色素を含有する前記母材により構成される前記模擬試料の吸収スペクトルが前記修正後吸収スペクトルに対し近赤外域の所定波長範囲において近似するように、前記母材に含有させるべき前記Ｎ種類の色素それぞれの含有濃度を求める算出ステップと、
を備える模擬試料設計方法。 - 前記算出ステップにおいて、求めた含有濃度で前記Ｎ種類の色素を含有する前記母材により構成される前記模擬試料の吸収スペクトルと前記修正後吸収スペクトルとの間の一致度を求める、
請求項１に記載の模擬試料設計方法。 - 前記算出ステップにおいて、３以上のＭ種類の色素のうちの任意のＮ種類の色素からなる各グループについて前記母材に含有させるべき前記Ｎ種類の色素それぞれの含有濃度を求めるとともに前記一致度を求め、各グループの色素の種類の数および前記一致度に基づいて何れかのグループのＮ種類の色素および含有濃度を選択する、
請求項２に記載の模擬試料設計方法。 - 前記算出ステップにおける前記所定波長範囲は７５０ｎｍ〜８５０ｎｍを含む、
請求項１〜３の何れか１項に記載の模擬試料設計方法。 - 請求項１〜４の何れか１項に記載の模擬試料設計方法により母材におけるＮ種類の色素それぞれの含有濃度を求め、その求めた含有濃度に従って前記母材に前記Ｎ種類の色素を含有させて模擬試料を作製する模擬試料作製方法。
- 前記母材に前記Ｎ種類の色素に加えて散乱粒子を含有させて前記模擬試料を作製する請求項５に記載の模擬試料作製方法。
- 請求項１〜４の何れか１項に記載の模擬試料設計方法の修正ステップおよび算出ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
- 請求項７に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- 近赤外分光装置の性能を評価する際に用いられる模擬試料を設計する装置であって、
前記近赤外分光装置による分光測定の対象の屈折率および前記模擬試料の母材として用いる樹脂の屈折率に基づいて前記対象の吸収スペクトルを修正して修正後吸収スペクトルを作成する修正部と、
前記樹脂の吸収スペクトルおよび２以上のＮ種類の色素それぞれの吸収スペクトルに基づいて、前記Ｎ種類の色素を含有する前記母材により構成される前記模擬試料の吸収スペクトルが前記修正後吸収スペクトルに対し近赤外域の所定波長範囲において近似するように、前記母材に含有させるべき前記Ｎ種類の色素それぞれの含有濃度を求める算出部と、
を備える模擬試料設計装置。 - 前記算出部は、求めた含有濃度で前記Ｎ種類の色素を含有する前記母材により構成される前記模擬試料の吸収スペクトルと前記修正後吸収スペクトルとの間の一致度を求める、
請求項９に記載の模擬試料設計装置。 - 前記算出部は、３以上のＭ種類の色素のうちの任意のＮ種類の色素からなる各グループについて前記母材に含有させるべき前記Ｎ種類の色素それぞれの含有濃度を求めるとともに前記一致度を求め、各グループの色素の種類の数および前記一致度に基づいて何れかのグループのＮ種類の色素および含有濃度を選択する、
請求項１０に記載の模擬試料設計装置。 - 前記算出部における前記所定波長範囲は７５０ｎｍ〜８５０ｎｍを含む、
請求項９〜１１の何れか１項に記載の模擬試料設計装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019113864A JP7281353B2 (ja) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | 模擬試料設計方法、模擬試料作製方法、模擬試料設計装置、プログラムおよび記録媒体 |
| US17/615,896 US11906425B2 (en) | 2019-06-19 | 2020-06-01 | Simulation sample design method, simulation sample manufacturing method, simulation sample design device, program, and recording medium |
| PCT/JP2020/021596 WO2020255685A1 (ja) | 2019-06-19 | 2020-06-01 | 模擬試料設計方法、模擬試料作製方法、模擬試料設計装置、プログラムおよび記録媒体 |
| EP20826348.3A EP3961188B1 (en) | 2019-06-19 | 2020-06-01 | Simulation sample design method, simulation sample manufacturing method, simulation sample design device, program, and recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019113864A JP7281353B2 (ja) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | 模擬試料設計方法、模擬試料作製方法、模擬試料設計装置、プログラムおよび記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021001728A true JP2021001728A (ja) | 2021-01-07 |
| JP7281353B2 JP7281353B2 (ja) | 2023-05-25 |
Family
ID=73994894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019113864A Active JP7281353B2 (ja) | 2019-06-19 | 2019-06-19 | 模擬試料設計方法、模擬試料作製方法、模擬試料設計装置、プログラムおよび記録媒体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11906425B2 (ja) |
| EP (1) | EP3961188B1 (ja) |
| JP (1) | JP7281353B2 (ja) |
| WO (1) | WO2020255685A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023248016A1 (en) * | 2022-06-20 | 2023-12-28 | Precision Planting Llc | Calibration composition |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001008941A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 光計測試料、その作製方法およびこれを利用した光計測装置 |
| JP2004261364A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Hamamatsu Photonics Kk | 濃度情報測定装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6087049B2 (ja) * | 2011-11-02 | 2017-03-01 | 浜松ホトニクス株式会社 | 蛍光ファントム装置および蛍光イメージング方法 |
| JP6083801B2 (ja) * | 2013-03-08 | 2017-02-22 | 国立大学法人 新潟大学 | 近赤外イメージング装置校正用ファントム |
| JP2017148223A (ja) | 2016-02-24 | 2017-08-31 | キヤノン株式会社 | 光音響波診断装置用精度管理ターゲット |
| JPWO2017216967A1 (ja) * | 2016-06-17 | 2019-04-04 | オリンパス株式会社 | 模擬生体、積層樹脂構造の製造装置、及び積層樹脂構造の製造方法 |
-
2019
- 2019-06-19 JP JP2019113864A patent/JP7281353B2/ja active Active
-
2020
- 2020-06-01 US US17/615,896 patent/US11906425B2/en active Active
- 2020-06-01 EP EP20826348.3A patent/EP3961188B1/en active Active
- 2020-06-01 WO PCT/JP2020/021596 patent/WO2020255685A1/ja unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001008941A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-01-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 光計測試料、その作製方法およびこれを利用した光計測装置 |
| JP2004261364A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Hamamatsu Photonics Kk | 濃度情報測定装置 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| BOECKLIN, C.: "Mixing formula for tissue-mimicking silicone phantoms in the nearinfrared", JOURNAL OF PHYSICS D: APPLIED PHYSICS, vol. 48, no. 10, JPN7023001639, 18 March 2015 (2015-03-18), pages 105402 - 1, ISSN: 0005051330 * |
| JANG, HYOUNGUK: "Oximetry system performance assessment with POM (acetal) phantoms incorporating hemoglobin calibrati", PROCEEDINGS OF SPIE, vol. 9315, JPN7023001636, 2015, pages 931503 - 1, ISSN: 0005051327 * |
| SWARTLING J.: "Rigorous characterization of time-resolved diffuse spectroscopysystems for measurements of absorptio", PROCEEDINGS OF SPIE, vol. 5138, JPN7023001640, 2003, pages 80 - 87, ISSN: 0005051331 * |
| WALTER, ALEC: "Development of breast cancer tissue phantoms for terahertz imaging", PROCEEDINGS OF SPIE, vol. 9700, JPN7023001638, 2016, pages 970003 - 1, ISSN: 0005051329 * |
| 谷川(高橋)ゆかり: "光CTの研究開発における光学的生体模擬試料の作製", 光アライアンス, vol. 8, no. 2, JPN7023001637, February 1997 (1997-02-01), pages 18 - 22, ISSN: 0005051328 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020255685A1 (ja) | 2020-12-24 |
| US20220317036A1 (en) | 2022-10-06 |
| JP7281353B2 (ja) | 2023-05-25 |
| US11906425B2 (en) | 2024-02-20 |
| EP3961188A4 (en) | 2023-01-04 |
| EP3961188B1 (en) | 2024-04-17 |
| EP3961188A1 (en) | 2022-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cook et al. | Tissue-mimicking phantoms for photoacoustic and ultrasonic imaging | |
| Holmer et al. | Oxygenation and perfusion monitoring with a hyperspectral camera system for chemical based tissue analysis of skin and organs | |
| Nachabé et al. | Estimation of biological chromophores using diffuse optical spectroscopy: benefit of extending the UV-VIS wavelength range to include 1000 to 1600 nm | |
| van Leeuwen-van Zaane et al. | In vivo quantification of the scattering properties of tissue using multi-diameter single fiber reflectance spectroscopy | |
| TW483745B (en) | Classification system for sex determination and tissue characterization | |
| Honda et al. | Determination of optical properties of human brain tumor tissues from 350 to 1000 nm to investigate the cause of false negatives in fluorescence-guided resection with 5-aminolevulinic acid | |
| DE102016212202A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Schädigungsgrads von Haar und Verfahren zum Ermitteln eines nutzerspezifischen Mittels zur Haarbehandlung | |
| Cugmas et al. | Impact of contact pressure–induced spectral changes on soft-tissue classification in diffuse reflectance spectroscopy: problems and solutions | |
| Naglič et al. | Applicability of diffusion approximation in analysis of diffuse reflectance spectra from healthy human skin | |
| Sircan-Kucuksayan et al. | Diffuse reflectance spectroscopy for the measurement of tissue oxygen saturation | |
| CN103460025A (zh) | 用于确定混浊介质中的吸收系数的方法 | |
| WO2020255685A1 (ja) | 模擬試料設計方法、模擬試料作製方法、模擬試料設計装置、プログラムおよび記録媒体 | |
| Tzeng et al. | Portable handheld diffuse reflectance spectroscopy system for clinical evaluation of skin: a pilot study in psoriasis patients | |
| Xiong et al. | Composition analysis of scattering liquids based on spatially offset visible-near-infrared spectroscopy | |
| Nivetha et al. | Development of thin skin mimicking bilayer solid tissue phantoms for optical spectroscopic studies | |
| Rendell et al. | Determination of hemoglobin levels in the finger using near infrared spectroscopy | |
| Saiko et al. | Optimization of band selection in multispectral and narrow-band imaging: an analytical approach | |
| Verdel et al. | In vivo characterization of structural and optical properties of human skin by combined photothermal radiometry and diffuse reflectance spectroscopy | |
| Ye et al. | Multivariate analysis of attenuated total reflection Fourier transform infrared (ATR FT-IR) spectroscopic data to confirm phase partitioning in methacrylate-based dentin adhesive | |
| Fredriksson | Quantitative laser Doppler flowmetry | |
| Zhang et al. | Multidiameter single-fiber reflectance spectroscopy of heavily pigmented skin: modeling the inhomogeneous distribution of melanin | |
| Rickard et al. | A Clinical Study to Assess Diffuse Reflectance Spectroscopy with an Auto-Calibrated, Pressure-Sensing Optical Probe in Head and Neck Cancer | |
| JPH07120384A (ja) | 光計測方法および装置 | |
| Tarasov et al. | Combined non-invasive optical oximeter and flowmeter with basic metrological equipment | |
| JP2011152321A (ja) | 分光測定装置、分光測定方法及び分光測定プログラム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220309 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230509 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230515 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7281353 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |