研究・論文

本研究室では、光とメカトロニクス技術を使って医学および医療に応用発展させる研究開発を行っています。


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【研究概要】
内面形状計測法の確立
光計測による医学応用
スナップショット偏光解析法の確立

【キーワード】
偏光、ベクトルビーム、内面形状計測、リングビーム

1. リングビーム素子を用いた義肢ソケットの定量評価
リング状の特殊レーザ光源を用いた三次元形状計測技術は、人体の軟部組織と義肢ソケットを接する面を詳しく調べ、これまで義肢装具士の経験に頼っていた部分を定量化することを実現しています。

2. 放射線治療のための三次元位置決め
脳の深部にある腫瘍などの治療を行う際、放射線治療が有効であることが知られています。放射線治療は切らずに治すことができる治療法です。放射線治療中に患者さんがわずかに動いた場合でも、その位置と角度を高速三次元形状計測し、その三次元データをCTデータにマッチングします。これにより術中の頭部の奥にある腫瘍の位置を決定することができます。これによりより正確で精密な放射線治療を提供することができるのです。

3. 三次元形状計測の産業応用
上述した技術はもちろん医学分野に限らず、自動車・航空産業を中心として土木建築、エネルギ産業分野に至るまで幅広い分野で応用されています。

4. スナップショット偏光解析法の確立
我々が日常生活で目にする光は多くのものが偏った状態を示しています。これが偏光です。その特異なものとしてレーザーが良く知られています。レーザー光は波長が単一でその振動方向が限定されていることが知られています。その振動面を偏光と呼びます。太陽からの光や青空は偏光しています。このような光の性質の一つである偏光を調べることでその状態がどのようになっているかを知ることができます。我々のグループではとてもシンプルな方法で偏光を制御し検出することに成功しています。

 

【論文】
5.  Toshitaka Wakayama, Takeshi Higashiguchi, and Yukitoshi Otani, SPIE Newsroom (2016) [DOI: 10.1117/2.1201512.006281]
4.  T. Wakayama, H. Oikawa, A. Sasanuma, G. Arai, Y. Fujii, T.-H. Dinh, T. Higashiguchi, K. Sakaue, M. Washio, T. Miura, A. Takahashi, D. Nakamura, T. Okada, M. Yonemura, and Y. Otani,
Appl. Phy. Lett., 107, 081112-1-081112-5 (2015).
3.  T. Wakayama, T. Higashiguchi, H. Oikawa, K. Sakaue, M. Washio, M. Yonemura, T. Yoshizawa, J. S. Tyo, and Y. Otani, Sci. Rep. 5, 9416 (2015).
2.  T. Wakayama, O. G. Rodr!ıguez-Herrera, J. S. Tyo, Y. Otani, M. Yonemura, and T. Yoshizawa, Opt. Express 22, 3306 (2014).
1.  T. Wakayama, K. Komaki, Y. Otani, and T. Yoshizawa, Opt. Express 20, 29260 (2012).