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手術中における神経温存を目指した
深層学習と非線形ラマン散乱を組み合わせた眼の開発

Pic:大和 尚記さん

生命人間情報科学専攻 バイオエンジニアリング講座
人間情報工学研究室 修士課程1年

大和 尚記 (広島県広島市出身、2018年度入学)

 私の研究室には光と超音波を専門とする2つのグループが一堂に会しています.前者は細胞内における特定の分子を無染色に可視化できる装置の開発や散乱を抑制した生体イメージング手法の開発などを行っており,後者は,超音波と微小気泡を用いたがん治療を目指し,気泡―細胞間の相互作用を解明しようとしています.

 私は光グループに属しており,手術中に神経を可視化できる手術支援装置の実用化を目指しています.外科手術では神経温存が重要な課題の1つとされています.拡大鏡を用いても識別できない神経の摘出による機能障害が報告されています.私の研究室では,神経を無染色に可視化できる内視鏡を目指してCARS(コヒーレントアンチストークスラマン散乱)硬性鏡を開発してきました.CARSは2つのレーザーを重ね合わせ試料へ照射することにより,選択的に分子をイメージングすることができます.有髄神経の周りは脂質で覆われており,この脂質を可視化することにより神経の形状を把握することができます.これまでにウサギ前立腺筋膜における神経の可視化に成功していますが,手術中での使用を想定すると,現在数分かかる撮影時間を秒オーダーまで短縮する必要があります.そこで私は,深層学習を用いた撮影時間の短縮化を試みています.短時間で撮影した画像から,長時間かけて撮影した画像を出力するよう学習を行い,撮影時間を短縮します.

 当研究室の特徴は異分野グループの共存によるシナジー(相乗効果)です.背景知識の異なる人へ伝える力や異分野の研究に対する理解力が培われます.研究室のゼミは各グループで週1回,グループ混合で週1回の計週2回の実施,研究の進捗報告,英語論文の紹介,学会の発表練習など行っています.また研究だけでなくイベントにも注力しています.季節ごとのイベント(歓迎会や忘年会)はもちろんのこと,ジンパに限っては年間複数回開催しています.研究も娯楽も全力で取り組み,とても有意義な学生生活を送ることができています.

図1:研究室の集合写真
図1:研究室の集合写真