アジア人の皮膚における色素沈着型基底細胞癌の多波長光音響トモグラフィー画像とレベルセット分割を用いた正確なマッピングの概念実証研究

アジア人の皮膚における色素沈着型基底細胞癌の多波長光音響トモグラフィー画像とレベルセット分割を用いた正確なマッピングの概念実証研究

皮膚がん診断を支える新しい手法:光音響イメージングとレベルセット分割アルゴリズムに基づく研究 近年の地球環境変化や人口の高齢化に伴い、皮膚がんの発生率は年々増加傾向にあります。皮膚がんは、重要な公衆衛生上の課題となっており、代表的な非メラノーマ皮膚がんには、扁平上皮がん(Squamous Cell Carcinoma, SCC)と基底細胞がん(Basal Cell Carcinoma, BCC)が含まれます。その中でも、基底細胞がんは最も一般的であり、米国では毎年約430万件の新たな症例が報告されています。このがんは死亡率こそ低いものの、患者の生活の質や医療資源に対して重大な負担をもたらしています。 基底細胞がんの臨床診断および治療には、いまだ多くの課題が存在します。従来の腫瘍境界評価法は主...

異なる瞳孔サイズにおける仮性水晶体単眼焦点ぼけ曲線の予測

背景紹介 白内障手術や水晶体交換手術の普及に伴い、人工水晶体(intraocular lens, IOL)の光学性能は術後患者の視覚品質において重要性を増しています。臨床的な視覚性能(視力や焦点範囲など)の予測は眼科分野における重要な研究テーマとなっており、特に異なる設計のIOLを議論する際には、その光学性能が瞳孔サイズの変化によって異なる可能性が注目されています。しかし、現在の既存の予測モデルは固定された瞳孔サイズを前提としており、実際の臨床応用におけるこの重要な変数を無視しています。 近年、標準化されたプロセス(例: ANSI Z80.35-2018およびISO 11979-7:2024)が単眼デフォーカス曲線(monocular defocus curve)を導入し、IOL(例: 延長...

外部磁場中赤血球沈降の三次元監視

赤血球沈降および外部磁場の影響に関する三次元モニタリング研究:科学の新たな視点 背景および研究目的 現代社会において電子機器の普及に伴い、人々の生活環境はますます多くの外部磁場(Magnetic Fields, MFs)の影響を受けるようになっています。しかし、これらの磁場が生体、特に血液中の赤血球(Red Blood Cells, RBCs)の挙動に与える潜在的な影響について、科学界ではまだ包括的な理解が確立されていません。赤血球は酸素の運搬に不可欠であり、その形状とサイズは最も狭い血管を容易に通過して、体内の組織や臓器に効率的に酸素を供給することを可能にしています。身体の炎症や他の病態を評価する指標として、赤血球沈降率(Erythrocyte Sedimentation Rate, ES...

コンパクトで収差影響を排除した眼内散乱測定システム

新しいコンパクト型二重パス眼内散乱測定システムに関する研究進展 学術的背景 世界保健機関(World Health Organization, WHO)の報告によると、白内障は世界中で失明の主な原因となっており、失明症例の約50%を占めています。全世界で2000万人以上が白内障により視力を失う、または重度の視力障害を抱えています。現在の治療方法は主に手術に依存しており、混濁した水晶体を除去し、人工水晶体を挿入することで視力を回復させています。しかし、白内障の発生機序に関する研究が進むに伴い、薬物による予防および治療への期待が高まっています。この期待を実現するためには、白内障の初期症状を正確に監視することが極めて重要です。 白内障の初期症状はほとんど目立たず、または検出が困難な場合が多いですが...

時間領域近赤外分光法による組織酸素飽和度測定における皮膚色素偏差への挑戦

皮膚の色素沈着バイアスの挑戦:組織酸素測定における時域近赤外分光技術の応用 背景と研究動機 近年、光学技術は医療診断と治療における利用が急速に進んでいます。しかし、皮膚の色素沈着レベル(皮膚中のメラニンの含有量)の違いが光学デバイスの精度に著しく影響を及ぼす可能性があります。たとえば、COVID-19パンデミック中、複数の臨床医が報告したように、脈拍血中酸素飽和度計(SpO2)は低酸素状態にある肌の色が濃い患者に対して十分に正確な結果を示せませんでした。この問題は研究界において光学デバイスの多様な患者層への対応能力を再評価するきっかけとなりました。しかし、異なる光学デバイスに対する皮膚の色素沈着の影響に関する研究は依然として非常に限られています。特に新たに登場した時域近赤外分光技術(Time...