Contador, S., Jiménez, Á., Lage, E., López, C., Aguirre, J. “An Ultra-Low-Cost Optoacoustic Method for Imaging Specific Biological Structures.” Diagnostics 2026, 16, 436. https://doi.org/10.3390/diagnostics16030436
光音響イメージング（optoacoustic imaging）とは、パルス光を生体組織に照射した際に発生する超音波を検出することで、深部組織の構造を高分解能で可視化する手法である。光の吸収コントラストの豊富さと超音波の深部到達性を兼ね備えており、皮膚科・乳腺外科・小児科など幅広い医療分野への応用が期待され、近年急速に研究・臨床展開が進められている。特に、入れ墨色素・皮下脂肪・筋肉・泉門下の脳脊髄液といった板状（スラブ状）の生体構造は、光音響法の優れた撮像対象として位置づけられる。
しかし、既存の光音響イメージング法はすべて断層撮影（トモグラフィー）的な画像形成に基づいており、多数の超音波受信素子・複雑な収集回路・逆問題に基づく画像再構成アルゴリズムが必要となるという問題点がある。その結果、装置は高価かつ大型になり、操作には専門的な訓練を要するため、臨床現場への普及が大きく制限されている。
そこで、本研究では単一の平面型超音波検出素子を用いた非断層撮影的手法を提案することによって、上記の問題を解決した。平面構造から生じる音波は検出面に対して同位相で到達するため、他の形状からの信号と弁別可能であることを、数値シミュレーションおよび合成・生体模擬試料（豚皮膚への入れ墨）を用いた実験で実証した。深度測定では相関係数R = 0.9996、入れ墨厚さ推定ではR = 0.8254（p < 0.01）が得られた。光源としてCobolt社製Tor XS 1064nmパルスレーザー（パルスエネルギー50〜100 µJ）を採用し、光ファイバーを介して生体組織に光パルスを照射することで光音響信号を発生させるために使用した。また、このレーザーは将来的に低コストの半導体レーザーへ置換可能であり、システム全体を1,000ユーロ以下に抑えられることも示された。
※本要約は、オープンアクセス論文（CC BY 4.0）に基づいています。
レーザーLIBSに使用された1064nmパルスレーザー
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