光ファイバ出射光スペックルを用いた圧縮蛍光イメージング法の開発原理

本研究では，多色蛍光内視鏡を実現するための圧縮イメージングシステムの開発を行った．このシステムはファイバにより生成されるスペックル照明と圧縮画像再構成技術を基礎としている．高速で高精細な画像再構成を実現するためランダムな構造を有する照射パターンを最適化するとともに，提案するシステムを内視鏡へ実装するために1本の励起ファイバとバンドル化された集光ファイバから成るファイバプローブを製作した．開発したイメージングシステムを用いて生体ファントムの蛍光イメージの再構成に成功した．

蛍光ナビゲーションによる内視鏡診断・治療において、暗い早期がんの検出、輪郭の強調、多色染色による神経・血管の温存治療が可能となり、内視鏡専門医の研修期間の短縮、診断の客観性向上、手術支援ロボットの信頼性向上に寄与する。内視鏡応用のみならず、ラマンイメージング、分光イメージングなどの暗いイメージング技術の応用範囲拡大、それに伴う、材料、化学、生物分野への貢献、更には、絵画等文化遺産の非接触分析、創薬、宝石鑑定など、分野を越えた広範な利用用途が考えられ、社会的に与えるインパクトは少なくない。