| チームリーダー ： | 加藤 千比呂【（株）トーメーコーポレーション 開発部 部長】 |
| サブリーダー ： | 安野 嘉晃【筑波大学大学院 数理物質科学研究科 助教】 |
| 中核機関 ： | （株）トーメーコーポレーション |
| 参画機関 ： | 筑波大学 |
- Ⅰ．開発の概要
- 本事業「機器開発タイプ」で開発されたプロトタイプを基に、偏光感受性をもった生体断層画像化エンジン（OCTエンジン）を実用化する。さらに、それらを核とする前眼部光断層装置(前眼部OCT)および患者眼の組織の弁別を可能とする前眼部偏光OCTの医療断層装置を実用化する。
- Ⅱ．事後評価における評価項目
- （１）ファイバーモデルの開発
- Ａスキャン走査スピード30k line/secスキャン、３次元断層画像を再構築する為の処理時間５秒以内、Ｚ方向（深さ方向）の解像度８．５μｍ以内を目標に開発を行った。その結果、Santec社と共同で30k line/secの小型カスタム走査光源を製品化すると共に、フーリエ変換及びLog圧縮処理をハードウエア化し処理時間およそ3秒を実現し、小型カスタム光源の導入に合わせ、サンプリング周期を最適化し組織内解像度7.2μmを実現した。
- （２）眼球の角膜頂点を中心としたラジアルスキャンの実用化と角膜組織などの屈折を補正した前眼部形状の解析
- 角膜頂点でのオートアライメントと組み合わせ、高精度のスキャンを可能とし、また、画像解析精度を向上させ、より高精度な前眼部形状解析を実現し、角膜形状解析精度0.1D以内、円錐角膜眼解析成功率90%以上を達成した。
- （３）偏光モデルの開発
- 偏光信号の可視化処理時間２０分以下を目標に、偏光画像のテクスチャ解析による組織の弁別可視化機能の導入を行った。偏光OCTのイメージングエンジンの開発を行ない、より小型・高速なイメージングを実現した。小型化は改良した導波路型偏光変調器により実現した。改良は、新に導波路型偏光変調器の電場モデルを構築するところから開始し、それに基づいた変調プロトコルを確立することで安定した偏光変調を可能とするものである。高速化はデータ取得後の計算処理アルゴリズムを改良することで20分での三次元ボリュームの偏光計算を実現した。偏光OCTの組織弁別を高精度化するために、偏光OCTによる偏光位相遅延測定にともなって発生するシステム誤差を補正する数学手法（エスティメーター）の設計を行った。これにより、偏光位相遅延測定のための最低SN比が 5dB まで緩和され、ほぼどのようなサンプルに対しても正確な偏光位相遅延測定が可能になった。 これを元に、高精度に脈絡膜と強膜を弁別するためのアルゴリズムを開発した。このアルゴリズムは強膜の複屈折特性を用いて強膜と脈絡膜を弁別するものであり、正常眼5例を用いたスタディーで、その有用性を確認することが出来た。
- Ⅲ．評 価
- 本プログラム「機器開発タイプ」（生体計測用超高速フーリエ光レーダー顕微鏡）を基礎技術にして、ファイバーモデルと偏光モデルの改良、前眼部形状の解析、緑内障の定量診断解析を行うことができる診断機器の実用化を目的とした開発である。開発は極めて順調に推移し、開発期間中の上市を果たしており、注目に値する。また、開発期間終了後も開発が進み、100 k line/secの光源が実現されており、高速化による患者への負担が大きく軽減されることが期待される。今後は、国内市場に止まらず、海外においても大きなシェアを確保することを期待したい。本開発は当初の開発目標を達成し、それを上回る特筆すべき成果が得られたと評価する［Ｓ］。