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光超音波イメージング・システムの開発に成功

2012年4月25日

ヘルスケア分野への貢献を目指す
株式会社アドバンテスト(本社:東京都千代田区 社長:松野晴夫)は、光音響効果 (*) を用いた光超音波イメージング・システムの試作機開発に成功しました。今後更なる研究開発を進め、ヘルスケア分野への貢献を目指して参ります。
(*) 光音響効果: 光のエネルギーを吸収した物質が断熱膨張により音響波(超音波)を生じさせる効果。この効果を利用したイメージング法を光超音波(光音響)イメージング法という。

光超音波イメージングの特徴
光超音波イメージングは、光の波長選択性と超音波の伝送特性を兼ね合わせた、次世代のハイブリッド・イメージング法として近年注目されています。従来の超音波の送受信による超音波検査画像が、いわば「硬さのイメージング」であるのに対し、光超音波イメージングでは特定成分の有無や変化を捉えることができる、「機能イメージング」(Functional Imaging)が特徴となります。例えば、生物の血液中の赤血球に含まれる色素であるヘモグロビンは緑色の光を選択的に吸収するため、緑色の光を入射するとヘモグロビンだけが光音響効果により音響信号を発生します。そしてこの音響信号を画像化することで、ヘモグロビンを含む部分がどこにあるかを知ることができます。近年光超音波イメージングをヘルスケア分野に適用しようという研究が世界中で進められています(図1参照)。
光超音波イメージングの原理図
図1) 光超音波イメージングの原理図: 選択的に入射光を吸収するターゲットが上左図のように存在するとき,ターゲットは光のエネルギーを吸収して断熱膨張を生じ音響信号(超音波)を発生する.超音波が超音波検出器まで到達するまでの時間tを測定できれば,ターゲットまでの距離(上図のd )を計算できる.

アドバンテスト光超音波イメージング・システムの特徴
1. リアルタイム・イメージング
高速信号処理と独自のアルゴリズムにより、最高30fpsでの再構成画像化を実現しました。これにより測定時にタイムロスなく画像をその場で観察することができるようになり、現場の負担が軽減されます。
2. 計測事業で培った信号処理技術
光超音波イメージングでは、非常に小さな音響信号を電気信号に変換しなければなりません。これまでの計測事業で培った信号処理技術に超音波技術を融合させ、高感度受信、画像化を実現しました。
3. 光源の新規開発による小型化を目指す
これまでの光超音波イメージングの研究では光源のサイズが大きいためなかなか装置の一体化が進まない状況でした。アドバンテストでは専用光源を新規開発することにより、装置の小型一体化を実現しようとしています。
光超音波イメージング・システム試作機
光超音波イメージング・システム試作機
(現段階において医療機器ではありません)

今後の展望
アドバンテストは、「先端技術を先端で支える」を経営理念に掲げ、最先端の技術開発を通じて社会に貢献することを使命としております。長年計測事業で培った技術を今後はヘルスケア分野にも展開できるよう、準備を本格化していきます。今回開発した光超音波イメージング・システムでは将来の皮膚疾患等の診断適用を目指し、医療機器承認申請のための準備を進めています。また、光超音波イメージング以外の研究・開発にも積極的に取り組んでいきます。
今回開発した光超音波イメージング・システムの試作機は、2012年6月に開催されるアドバンテストEXPO2012に出展する予定です。また、5月には生体医工学会、超音波医学会でも発表を行います。
試作機仕様
1. 光源
波長532nm、光強度MPE以下
2. フレーム・レート
最高30fpsでのリアルタイム・イメージング
3. 測定可能幅・測定可能深度
幅10mm、深さ3mm
4. 一般仕様
電源
 AC100V (100-120) 750VA 50/60Hz
外形寸法 質量
 寸法: (W) 500mm X (D) 500mm X (H) 1100mm
 質量: 120Kg以下
お問い合わせ先
新企画商品開発室 STeLSプロジェクト
専用の問い合わせメールアドレス:info_s@jp.advantest.com
※本ニュースリリースに掲載されている情報は、発表日現在の情報であり、時間の経過または様々な事象により予告無く変更される可能性がありますので、あらかじめご了承ください。