Papers - Okada, Eiji

Monte Carlo modeling of photoacoustic guided technique in scattering media

Arisu J., Yamamura N., Nakagawa K., Takagi S., Okada E.

Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering 12628 2023

ISSN  0277786X

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The photoacoustic guided (PAG) technique can noninvasively increase light penetration and localization in deep tissue. The mechanism of the PAG technique is considered to be a pressure dependent refractive index change caused by acoustic wave that produces a virtual waveguide, but it is still a highly controversial issue. In this study, light propagation in the models with the PAG region was calculated by a Monte Carlo simulation. We assumed that the change in the refractive index or anisotropy factor of scattering in the PAG region contributes to the light guiding effect. Both the refractive index and anisotropy factor heterogeneities increase the photon density in the PAG region of the deep tissue part. The effect of localization of the photon density in the PAG region with the anisotropy factor heterogeneity is less significant compared to that with the refractive index heterogeneity.

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Influence of the heterogeneity of extracerebral tissues on scalp-cortex correlation of fNIRS for infants

Tachikawa R., Okada E.

Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering 12628 2023

ISSN  0277786X

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For the prediction of the scalp-cortex correlation (SCC), it is important to consider the influence of the extracerebral tissues on light propagation in the brain. The three-layered infant head models in which the scalp, skull, and cerebrospinal fluid (CSF) are combined as a homogeneous tissue are constructed in order to investigate the influence of the heterogeneity of the thin extracerebral tissues on the prediction of the SCC of infants. The spatial sensitivity profile in the brain calculated by the three-layered model is less broadened than that by the ordinary five-layered model due to the lack of the low scattering CSF layer. However, the influence of the heterogeneity of the extracerebral tissues on the SCC of infants is less significant than that of an adult. The three-layered head model is practically useful to predict the acceptable SCC of the functional near infrared spectroscopy measurements of infants.

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3D-printed head surface model of a standard brain template for scalp-cortex correlation of fNIRS

Kaneko T., Okada E.

Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering 12608 2023

ISSN  0277786X

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The scalp-cortex correlation (SCC) is important for the brain activity measurements by functional near-infrared spectroscopy. A physical head surface model was manufactured to accurately determine the probe positions mounted on the probe holder attached to the head. The coordinates of the probe positions measured in the physical space were mapped to the surface of the virtual head model. The light propagation in the virtual head model was calculated to obtain the spatial sensitivity profile and normalized partial optical path length for the evaluation of the SCC.

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Monte Carlo simulation of photon transport in a scattering-dominated medium with a refractive index gradient for acoustic light-guiding

YAMAMURA N. A. O. T. O., OKADA E. I. J. I., NAKAGAWA K. E. I. I. C. H. I., TAKAGI S. H. U.

OPTICS CONTINUUM 1 ( 4 ) 846 - 859 2022.04

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Acoustic light waveguides use a technology that employs acoustic waves to create pressure-dependent refractive index distribution and guide light deep into biological tissue similar to an optical fiber. The method by which acoustic optical waveguides increase light transmission in biological tissues occurring inside scattering-dominated medium has not been clarified. To understand the phenomena occurring inside the scattering-dominated medium, we performed Monte Carlo simulations of photon transport in acoustic optical waveguides. The findings indicate that the larger the change in the refractive index in the scattering-dominated media, the greater the effect of photon confinement. In addition, as the refractive index gradient was increased, the near-field internal fluence was found to be greatly enhanced. The transition depth, which indicates the region where the internal fluence is enhanced by the refractive index gradient, was determined as a function of the radius at which the refractive index change is given.

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Targeting brain regions of interest in functional near-infrared spectroscopy—Scalp-cortex correlation using subject-specific light propagation models

Cai L., Nitta T., Yokota S., Obata T., Okada E., Kawaguchi H.

Human Brain Mapping (Human Brain Mapping)  42 ( 7 ) 1969 - 1986 2021.05

ISSN  10659471

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Targeting specific brain regions of interest by the accurate positioning of optodes (emission and detection probes) on the scalp remains a challenge for functional near-infrared spectroscopy (fNIRS). Since fNIRS data does not provide any anatomical information on the brain cortex, establishing the scalp-cortex correlation (SCC) between emission-detection probe pairs on the scalp and the underlying brain regions in fNIRS measurements is extremely important. A conventional SCC is obtained by a geometrical point-to-point manner and ignores the effect of light scattering in the head tissue that occurs in actual fNIRS measurements. Here, we developed a sensitivity-based matching (SBM) method that incorporated the broad spatial sensitivity of the probe pair due to light scattering into the SCC for fNIRS. The SCC was analyzed between head surface fiducial points determined by the international 10–10 system and automated anatomical labeling brain regions for 45 subject-specific head models. The performance of the SBM method was compared with that of three conventional geometrical matching (GM) methods. We reveal that the light scattering and individual anatomical differences in the head affect the SCC, which indicates that the SBM method is compulsory to obtain the precise SCC. The SBM method enables us to evaluate the activity of cortical regions that are overlooked in the SCC obtained by conventional GM methods. Together, the SBM method could be a promising approach to guide fNIRS users in designing their probe arrangements and in explaining their measurement data.

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Experimental tests of indicators for the degree of validness of the diffusion approximation

Capart A., Ikegaya S., Okada E., Machida M., Hoshi Y.

Journal of Physics Communications (Journal of Physics Communications)  5 ( 2 ) 1 - 17 2021

ISSN  2399-6528

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The diffusion approximation has been one of the central topics in near-infrared spectroscopy (NIRS). When NIRS measurements are analyzed by the diffusion theory, the measurements must be performed in the diffusive regime. However, since most of past researches have focused on theoretical or qualitative nature of the diffusion approximation, it is not easy to know if each measurement is designed in the diffusive regime. In this paper, we consider the diffusion approximation quantitatively and propose indicators that quantify the degree of validness of the diffusion approximation. The difference between the measurement and diffusion theory can be evaluated with the χ value, ℓ and ℓ norms, and Kullback-Leibler divergence. We conduct a liquid phantom experiment to test the proposed χ value. Moreover, the χ value is further investigated by Monte Carlo simulations. We find the χ value becomes significantly large when measurements are performed in the nondiffusive or transport regime. The proposed indicators similarly work. In particular, the χ value is shown to work as an indicator which evaluates the degree of validness of the diffusion approximation. These indicators are general and can be used for different numerical, experimental, and clinical measurements in NIRS. 2 1 2 2 2 2 2

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Correlating functional near-infrared spectroscopy with underlying cortical regions of 0-, 1-, and 2-year-olds using theoretical light propagation analysis

Cai Lin, Okada Eiji, Minagawa Yasuyo, Kawaguchi Hiroshi

NEUROPHOTONICS 8 ( 2 ) 025009 2021

ISSN  2329-423X

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Non-contact acquisition of brain function using a time-extracted compact camera

Ando T., Nakamura T., Fujii T., Shiono T., Nakamura T., Suzuki M., Anzue-Satoi N., Narumi K., Watanabe H., Korenaga T., Okada E., Inoue Y.

Scientific Reports (Scientific Reports)  9 ( 1 ) 17854 2019.12

ISSN  2045-2322

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A revolution in functional brain imaging techniques is in progress in the field of neurosciences. Optical imaging techniques, such as high-density diffuse optical tomography (HD-DOT), in which source-detector pairs of probes are placed on subjects’ heads, provide better portability than conventional functional magnetic resonance imaging (fMRI) equipment. However, these techniques remain costly and can only acquire images at up to a few measurements per square centimetre, even when multiple detector probes are employed. In this study, we demonstrate functional brain imaging using a compact and affordable setup that employs nanosecond-order pulsed ordinary laser diodes and a time-extracted image sensor with superimposition capture of scattered components. Our technique can simply and easily attain a high density of measurement points without requiring probes to be attached, and can directly capture two-dimensional functional brain images. We have demonstrated brain activity imaging using a phantom that mimics the optical properties of an adult human head, and with a human subject, have measured cognitive brain activation while the subject is solving simple arithmetical tasks.

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In situ estimation of optical properties of rat and monkey brains using femtosecond time-resolved measurements

Hoshi Y., Tanikawa Y., Okada E., Kawaguchi H., Nemoto M., Shimizu K., Kodama T., Watanabe M.

Scientific Reports (Scientific Reports)  9 ( 1 ) 9165 2019.12

ISSN  2045-2322

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An accurate knowledge of tissue optical properties (absorption coefficients, μ , and reduced scattering coefficients, μ ’) is critical for precise modeling of light propagation in biological tissue, essential for developing diagnostic and therapeutic optical techniques that utilize diffusive photons. A great number of studies have explored the optical properties of various tissue, and these values are not known in detail due to difficulties in the experimental determination and significant variations in tissue constitution. Especially, in situ estimates of the optical properties of brain tissue, a common measurement target in optical imaging, is a challenge because of its layer structure (where the thin gray matter covers the white matter). Here, we report an approach to in situ estimates of the μ and μ ’ of the gray and white matter in living rat and monkey brains by using femtosecond time-resolved measurements and Monte Carlo simulation. The results demonstrate that the μ of the gray matter is larger than that of the white matter, while there was no significant difference in the μ ’ between the gray and white matter. The optical properties of the rat brain were very similar to those of the monkey brain except for the μ of the gray matter here. a s a s a s a

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Time-domain diffuse optical tomography with l<inf>p</inf> sparsity regularization for thyroid cancer imaging

Okawa S., Mimura T., Fujii H., Kawaguchi H., Tanikawa Y., Machida M., Okada E., Hoshi Y.

Optics InfoBase Conference Papers (Optics InfoBase Conference Papers)  Part F142-ECBO 2019 2019

ISSN  9781557528209

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Diffuse optical tomography (DOT) images the distribution of the optical properties, such as the absorption and scattering coefficients, via the image reconstruction from the light intensities measured at the surface of the biological medium. The changes in the optical properties reflect the conditions of the tissues. Therefore, DOT image can provide the information which is not obtained from the other modalities and is useful for medical diagnoses. In this study, the application of the DOT to thyroid cancer diagnosis was investigated. The ultrasound technique is usually carried out for the thyroid cancer diagnosis. It is, however, difficult to distinguish follicular carcinoma from adenoma of thyroid. The optical properties may be helpful for the diagnosis. The image reconstruction algorithm employing the regularization minimizing l -norm (0 < p < 2) of the reconstructed image was developed. The image was reconstructed from the time-resolved measurement data. The numerical simulations of the image reconstruction were tried. The numerical simulation demonstrated that the developed algorithm was able to image the changes in the optical properties in the medium. Additionally, the image reconstruction of the numerical neck phantom was simulated. The thyroid cancer region was reconstructed successfully. It was demonstrated that the developed algorithm had the possibility to image thyroid cancer. p

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Time-domain diffuse optical tomography with l<inf>p</inf> sparsity regularization for thyroid cancer imaging

Okawa S., Mimura T., Fujii H., Kawaguchi H., Tanikawa Y., MacHida M., Okada E., Hoshi Y.

Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE (Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE)  11074 2019

ISSN  9781510628410

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Diffuse optical tomography (DOT) images the distribution of the optical properties, such as the absorption and scattering coefficients, via the image reconstruction from the light intensities measured at the surface of the biological medium. The changes in the optical properties reflect the conditions of the tissues. Therefore, DOT image can provide the information which is not obtained from the other modalities and is useful for medical diagnoses. In this study, the application of the DOT to thyroid cancer diagnosis was investigated. The ultrasound technique is usually carried out for the thyroid cancer diagnosis. It is, however, difficult to distinguish follicular carcinoma from adenoma of thyroid. The optical properties may be helpful for the diagnosis. The image reconstruction algorithm employing the regularization minimizing l -norm (0 < p < 2) of the reconstructed image was developed. The image was reconstructed from the timeresolved measurement data. The numerical simulations of the image reconstruction were tried. The numerical simulation demonstrated that the developed algorithm was able to image the changes in the optical properties in the medium. Additionally, the image reconstruction of the numerical neck phantom was simulated. The thyroid cancer region was reconstructed successfully. It was demonstrated that the developed algorithm had the possibility to image thyroid cancer. p

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Theoretical analysis of hemodynamic signal from the scalp in time-gated NIRS imaging using null source-detector separation

Nakamura G., Okada E.

Optics InfoBase Conference Papers (Optics InfoBase Conference Papers)  Part F142-ECBO 2019 2019

ISSN  9781557528209

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The partial optical path length and spatial sensitivity profile in the head model are predicted by a Monte Carlo simulation to analyze the influence of the hemodynamics in the scalp on the time-gated NIRS imaging using null source-detector separation. The simple subtraction of the NIRS signal detected within the early gate time from that within the late gate time is effective to remove the influence of the hemodynamic signal from the scalp in the brain function image.

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Theoretical analysis of hemodynamic signal from the scalp in time-gated NIRS imaging using null source-detector separation

Nakamura G., Okada E.

Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE (Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE)  11074 2019

ISSN  9781510628410

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The partial optical path length and spatial sensitivity profile in the head model are predicted by a Monte Carlo simulation to analyze the influence of the hemodynamics in the scalp on the time-gated NIRS imaging using null source-detector separation. The simple subtraction of the NIRS signal detected within the early gate time from that within the late gate time is effective to remove the influence of the hemodynamic signal from the scalp in the brain function image.

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Influence of optical path length on multi-wavelength measurement of oxy- And deoxy-hemoglobins in the skin

Shirai T., Okada E.

Optics InfoBase Conference Papers (Optics InfoBase Conference Papers)  Part F142-ECBO 2019 2019

ISSN  9781557528209

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The changes in the oxy- and deoxygenated hemoglobins at different depths of skin tissue were obtained from the diffuse reflectance spectra in three wavelength ranges of the skin. The influence of the optical path length in the calculation on the results of the hemoglobin change was evaluated.

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Influence of optical path length on multi-wavelength measurement of oxy- A nd deoxy-hemoglobins in the skin

Shirai T., Okada E.

Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE (Progress in Biomedical Optics and Imaging - Proceedings of SPIE)  11074 2019

ISSN  9781510628410

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The changes in the oxy- A nd deoxygenated hemoglobins at different depths of skin tissue were obtained from the diffuse reflectance spectra in three wavelength ranges of the skin. The influence of the optical path length in the calculation on the results of the hemoglobin change was evaluated.

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Ex vivo assessment of various histological differentiation in human carotid plaque with near-infrared spectroscopy using multiple wavelengths

Munemitsu T., Ishii A., Okada E., Chihara H., Yoshida K., Takahashi J.C., Takagi Y., Miyamoto S.

Neurologia Medico-Chirurgica (Neurologia Medico-Chirurgica)  59 ( 5 ) 163 - 171 2019

ISSN  04708105

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We previously reported that near-infrared hyperspectral imaging enabled the localization of atherosclerotic plaques from outside the vessels, but not the optical characteristics of each histological component. Therefore, the near-infrared spectrum of each component was collected from the sliced section of the human carotid plaque obtained with endarterectomy and the optical characteristics were confirmed in several wavelengths. Based on this information, we assessed the diagnostic accuracy for ex vivo chemogram in each plaque component created with near-infrared spectroscopy (NIRS), using multiple wavelengths. The chemogram projected on the actual image of plaque was created based on light intensity and transmittance change at three wavelengths. The wavelengths that were mainly were 1440, 1620, 1730, and 1930 nm. We evaluated the accuracy of histological diagnosis in chemogram compared with pathological findings, analyzing interobserver agreement with k-statistics. The chemograms that we created depicted the components of fibrous tissue, smooth muscle, lipid tissue, intraplaque hemorrhage, and calcification. Diagnostic odds ratio in each component was as follows: 259.6 in fibrous tissue, 144 in smooth muscle, 1123.5 in lipid tissue, 29.3 in intraplaque hemorrhage, and 136.3 in calcification. The κ-statistics revealed that four components, excluding intraplaque hemorrhage, had substantial or almost perfect agreement. Thus, this study demonstrated the feasibility of using chemogram focused on specific component during the histological assessment of atherosclerotic plaques, highlighting its potential diagnostic ability. Chemograms of various target components can be created by combining multiple wavelengths. This technology may prove to be useful in improving the histological assessment of plaque using NIRS.

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Partial optical path length in the scalp in subject-specific head models for multi-distance probe configuration of near infrared spectroscopy

Yanagisawa T., Kawaguchi H., Obata T., Okada E.

Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering (Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering)  10711 2018

ISSN  9781510619791

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© 2018 SPIE. In the brain function measurement by near infrared spectroscopy using a multi-distance probe configuration, the ratio of the partial optical path length in the scalp for the long spacing probe pair to that for the short spacing probe pair is important for the calculation to eliminate the scalp component in the signal. Light propagation in the subject specific head models of 45 volunteers was calculated to predict the dependence of the partial optical path length in the scalp and the weighting factor for the multi-distance probe configuration. The weighting factor ranges from 1.0 to 2.3 and increases with the scalp thickness when the scalp thickness is less than 15 mm.

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Measurement of head phantom by functional near infrared imaging using multi-distance probe configuration

Hayabusa K., Okada E.

Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering (Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering)  10711 2018

ISSN  9781510619791

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© 2018 SPIE. The contamination of the signal corresponding to the blood volume change in the scalp is one of the serious problems in functional near infrared imaging and the multi-distance probe configuration has been used to reduce the contamination of the scalp signal. The head phantom mimicking the local absorption change in the gray matter and global absorption change in the scalp was measured by a functional near infrared spectroscopy system using the multi-distance probe configuration to obtain the topographic image of the absorption change in the phantom. The measurement using the multi-distance probe configuration can effectively reduce the contamination of the scalp signal during the functional near infrared imaging.

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Evaluation of improvement of diffuse optical imaging of brain function by high-density probe arrangements and imaging algorithms

Yusuke Sakakibara, Kazuki Kurihara, and OKADA EIJI

Optical Reivew (Springer)  23 ( 2 ) 323 - 331 2016.04

Research paper (scientific journal), Accepted

Estimation of partial optical path length in the brain in subject-specific head models for near-infrared spectroscopy

Kotaro Nakamura, Kazuki Kurihara, Hiroshi Kawaguchi, Takayuki Obata, Hiroshi Ito, and OKADA EIJI

Optical Review (Springer)  23 ( 2 ) 316 - 322 2016.04

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Magnetic resonance imaging appropriate for construction of subject-specific head models for diffuse optical tomography

Kazuki Kurihara, Hiroshi Kawaguchi, Takayuki Obata, Hiroshi Ito, and Eiji Okada

Biomedical Optics Express 6 ( 9 ) 3197 - 3209 2015.09

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Numerical modeling of photon migration in the cerebral cortex of the living rat using the radiative transport equation

Hiroyuki Fujii, Shinpei Okawa, Ken Nadamoto, Eiji Okada, Yukio Yamada, Yoko Hoshi, and Masao Watanabe

Proceedings of SPIE for the Biomedical Applications of Light Scattering IX 9333   1 - 6 2015

Research paper (international conference proceedings), Accepted

Peal arteries respond earlier than penetrating arterioles to neural activation in the somatosensory cortex in awake mice exposed to chromic hypoxia; an additional mechanism to proximal integration signaling?

OKADA EIJI

Journal of Cerebral Blood Flow & Metabolism 34 ( 11 ) 1761 - 1770 2014.11

Joint Work, Accepted,  ISSN  0271-678X

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The pial and penetrating arteries have a crucial role in regulating cerebral blood flow (CBF) to meet neural demand in the cortex. Here, we examined the longitudinal effects of chronic hypoxia on the arterial diameter responses to single whisker stimulation in the awake mouse cortex, where activity-induced responses of CBF were gradually attenuated. The vasodilation responses to whisker stimulation under prehypoxia normal conditions were 8.1% and 12% relative to their baselines in the pial arteries and penetrating arterioles, respectively. After 3 weeks of hypoxia, however, these responses were significantly reduced to 5.5% and 4.1%, respectively. The CBF response, measured using laser-Doppler flowmetry (LDF), induced by the same whisker stimulation was also attenuated (14% to 2.6%). A close linear correlation was found for the responses between the penetrating arteriolar diameter and LDF, and their temporal dynamics. After 3 weeks of chronic hypoxia, the initiation of vasodilation in the penetrating arterioles was significantly extended, but the pial artery responses remained unchanged. These results show that vasodilation of the penetrating arterioles followed the pial artery responses, which are not explainable in terms of proximal integration signaling. The findings therefore indicate an additional mechanism for triggering pial artery dilation in the neurovascular coupling.

Quantitative evaluation of deep and shallow tissue layers' contribution to fNIRS signal using multi-distance optodes and independent component analysis

OKADA EIJI

Neuroimage 85   150 - 165 2014.01

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

The influence of frontal sinus in brain activation measurements by near-infrared spectroscopy analyzed by realistic head models

OKADA EIJI

Biomedical Optics Express 3 ( 9 ) 2121-2130 2012.08

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Dynamic phantom with two stage-driven absorbers for mimicking hemoglobin changes in superficial and deep tissues

OKADA EIJI

Journal of Biomedical Optics 17 ( 4 ) 047001/1-10 2012.04

Research paper (scientific journal), Joint Work

Optical scanning system for light-absorption measuerment of deep biological tissue

TSUKASA FUNANE, HIROKAZU ATSUMORI, MASASHI KIGUCHI, YUKARI TANIKAWA, OKADA EIJI

Review of Scientific Instruments 82   093101/1-8 2011.09

Research paper (scientific journal), Joint Work

Reproducibility and variance of a stimulation-induced hemodynamic response in barrel cortex of awake behaving mice

OKADA EIJI

Brain Research 1369   103-111 2011

Research paper (scientific journal), Single Work

Effect of spatial variation of skull and cerebrospinal fluid layers on optical mapping of brain activity

OKADA EIJI

Optical Review 17 ( 4 ) 410-420 2010

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

光脳機能イメージングの原理

OKADA EIJI

映像情報Medical (産業開発機構)  41 ( 9 ) 886-891 2009.08

Research paper (scientific journal), Single Work

近赤外分光法による脳機能計測

OKADA EIJI

光技術コンタクト (日本オプトメカトロニクス協会)  47 ( 1 ) 14-19 2009.01

Research paper (scientific journal), Single Work

Theoretical and experimental investigation of the influence of frontal sinus on the sensitivity of the NIRS signal in the adult head

OKADA EIJI

Advance in Experimental Medicine and Biology 662   231-236 2009

Research paper (scientific journal), Single Work, Accepted

Influence of a skull cranial window on the measurement of haemoglobin concentration in cortical tissue by multi-spectral imaging analysis

KOICHIRO SAKAGUCHI, SHUNSUKE FURUKAWA, SATOSHI MATSUO, NAOTAKA SAKASHITA, TAKUSHIGE KATSURA, KYOKO YAMAZAKI, HIDEO KAWAGUCHI, ATSUSHI MAKI, OKADA EIJI

Optical Review (応用物理学会日本光学会)  16 ( 2 ) 74-80 2009

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Validation of practical diffusion approximation for virtual near infrared spectroscopy using a digital head phantom

YOSUKE OKI, HIROSHI KAWAGUCHI, OKADA EIJI

Optical Review (応用物理学会日本光学会)  16 ( 2 ) 153-159 2009

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

生体光伝播シミュレーションの近赤外線分光法への応用

OKADA EIJI

脈管学 (日本脈管学会)  49 ( 2 ) 113-119 2009

Research paper (scientific journal), Joint Work

近赤外光を用いた脳機能イメージング

OKADA EIJI

OplusE (アドコム・メディア)  30 ( 6 ) 595-598 2008.06

Research paper (scientific journal), Joint Work

Theoretical analysis of crosstalk between oxygenated and deoxygenated haemoglobin in focal brain-activation measurements by near-infrared spectroscopy

HIROSHI KAWAGUCHI, NOBUHIRO OKUI, KOICHIRO SAKAGUCHI, OKADA EIJI

Opto-electronics review (Springer)  16 ( 4 ) 404-412 2008

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

頭部組織の光伝播シミュレーションと脳機能計測

OKADA EIJI

光学 (応用物理学会日本光学会)  36 ( 12 ) 686-692 2007.12

Research paper (scientific journal), Joint Work

Experimental prediction of the wavelength-dependent path-length factor for optical intrinsic signal analysis

KOICHIRO SAKAGUCHI, TOMOYA TACHIBANA, SHUNSUKE FURUKAWA, TAKUSHIGE KATSURA, KYOKO YAMAZAKI, HIDEO KAWAGUCHI, ATSUSHI MAKI, OKADA EIJI

Applied Optics (Optical Society of America)  46 ( 14 ) 2769-2777 2007.05

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Effect of probe arrangement on reproducibility of images by near-infrared topography evaluated by a virtual head phantom

HIROSHI KAWAGUCHI, TATSUYA KOYAMA, OKADA EIJI

Applied Optics (Optical Society of America)  46 ( 10 ) 1658-1668 2007.04

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Practical and adequate approach to modeling light propagation in an adult head with low-scattering regions by use of diffusion theory

TATSUYA KOYAMA, ATSUZSHI IWASAKI, YOSUKE OGOSHI, OKADA EIJI

Applied Optica (Optical Society of America)  44 ( 11 ) 2094-2130 2005.04

Research paper (scientific journal), Joint Work

Analysis of light propagation in a realistic head model by a hybrid method for optical brain function measurement

YOSUKE OGOSHI, OKADA EIJI

Optical Review (応用物理学会日本光学会)  12 ( 3 ) 264-269 2005

Research paper (scientific journal), Joint Work

Wavelength dependence of crosstalk in dual-wavelength measurement of oxy- and deoxy-hemoglobin

Nobuhiro Okui, OKADA EIJI

Journal of Biomedical Optics (SPIE)  10 ( 1 ) 011015 2005

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Interpretation of principal components of the reflectance spectra obtained from multispectral images of exposed pig brain

KENTARO YOKOYAMA, MOTOSHI WATANABE, YOHEI WATANABE, OKADA EIJI

Journal of Biomedical Optics (SPIE)  10 ( 1 ) 011005 2005

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

高散乱媒質中の光伝播解析

OKADA EIJI

光学 (応用物理学会日本光学会)  34 ( 11 ) 562-567 2005

Research paper (scientific journal), Single Work

Analysis of light propagation in a realistic head model by hybrid Monte Carlo-diffusion method

OGOSHI YOSUKE, AND OKADA EIJI

2004 ICO International Conference Optics & Photonics in Technology Frontier 1 2004.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

NIRS測定の工学的シミュレーション

OKADA EIJI

臨床精神医学 33 ( 6 ) 735-740 2004.06

Research paper (scientific journal), Single Work

空間感度分布を用いた光脳機能トポグラフィーの画像再構築法

川口拓之, 岡田英史

第10回画像センシングシンポジウム  2004.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Theoretical evaluation of accuracy in position and size of brain activity obtained by near-infrared topography

KAWAGUCHI HIROSHI, HAYASHI TOSHIYUKI, KATO TOSHINORI, AND OKADA EIJI

Physics in Medicine and Biology 49 ( 12 ) 2753-2765 2004.06

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

空間感度分布を利用した近赤外光脳機能トポグラフィーの画像再構築

OKADA EIJI

第43回日本エム・イー学会大会  2004.05

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

近赤外分光法による脳機能計測における実効光路長の利用に関する検討

奥井信博, 岡田英史

第43回日本エム・イー学会大会  2004.05

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

Cross talk between oxy- and deoxy-haemoglobin in brain activity measurement by near-infrared spectroscopy

OKUI NOBUHIKO, and OKADA EIJI

OSA Biomedical Topical Meetings 1 2004.04

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Image reconstruction using spatial sensitivity profile for near-infrared topography

KAWAGUCHI HIROSHI, AND OKADA EIJI

OSA Biomedical Topical Meetings 1 2004.04

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Effect of angular distribution of outgoing flux from high-scattering region in hybrid MC-diffusion method

IWASAKI ATSUSHI, AND OKADA EIJI

OSA Biomedical Topical Meetings 1 2004.04

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Practical approach of light propagation analysis in the adult head model by finite element method

KOYAMA TATSUYA, IWASAKI ATSUSHI, OGOSHI YOSUKE, AND OKADA EIJI

OSA Biomedical Topical Meetings 1 2004.04

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Accuracy in position of the activated region estimated from topographic image of brain function

KURODA SHOKO, KAWAGUCHI HIROSHI, OKUI NOBUHIKO, AND OKADA EIJI

OSA Biomedical Topical Meetings 1 2004.04

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

マルチスペクトル画像を用いた光路長の波長特性の推定

OKADA EIJI

2004年春季第51回応用物理学関係連合講演会  2004.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

有限要素法による低散乱領域を含む成人頭部モデルの光伝播解析

OKADA EIJI

2004年春季第51回応用物理学関係連合講演会  2004.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

近赤外脳機能トポグラフィー用頭部ファントム

OKADA EIJI

2004年春季第51回応用物理学関係連合講演会  2004.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

近赤外光脳機能トポグラフィーの位置精度に関する検討

OKADA EIJI

2004年春季第51回応用物理学関係連合講演会  2004.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

光脳機能イメージングの可能性―シミュレーションによる検討―

OKADA EIJI

第1回光脳機能イメージング研究会  2004.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work

脳機能計測のための頭部光伝播解析

OKADA EIJI

レーザー学会学術講演会第24回年次大会    200-201 2004.01

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work

近赤外光トポグラフィック脳機能画像計測の空間分解能の評価

OKADA EIJI

OJ2003 日本光学会年次学術講演会  2003.12

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

近赤外分光法による脳機能計測における波長選択とクロストークの関係

OKADA EIJI

OJ2003 日本光学会年次学術講演会  2003.12

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

Effect of superficial tissue on spatial sensitivity profile of optical brain activity measurement evaluated by direct hybrid Monte Carlo - diffusion method

HAYASHI TOSHIYUKI, KASHIO YOSHIHIKO, AND OKADA EIJI

Optical Review 10 ( 4 ) 501-505 2003.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Model of light propagation in cerebrospinal fluid for brain-function measurement

IWASAKI ATSUSHI, HAYASHI TOSHIYUKI, and OKADA EIJI

IEEE EMBS Asian-Pacific Conference on Biomedical Engineering 1 2003.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Improvement of near-infrared topography by optode arrangement and reconstruction algorithm using spatial sensitivity profile

KAWAGUCHI HIROSHI, HAYASHI TOSHIYUKI, KATO TOSHINORI, AND OKADA EIJI

IEEE EMBS Asian-Pacific Conference on Biomedical Engineering 1 2003.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Analysis of light propagation in adult head model by direct hybrid Monte Carlo-diffusion method

OGOSHI YOSUKE, HAYASHI TOSHIYUKI, FUKUI YUICHI, AND OKADA EIJI

IEEE EMBS Asian-Pacific Conference on Biomedical Engineering 1 2003.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Effect of fibre arrangement on spatial resolution of near-infrared topographic imaging

OKUI NOBUHIKO, KADOYA TAKUMA, YAMAMOTO TSUYOSHI, ANDOKADA EIJI

IEEE EMBS Asian-Pacific Conference on Biomedical Engineering 1 2003.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Measurement of optical properties of superficial tissue from time-resolved reflectance

TACHIBANA TOMOYA, TANAKA KENJI, AND OKADA EIJI

IEEE EMBS Asian-Pacific Conference on Biomedical Engineering 1 2003.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Analysis of light propagation in a three-dimensional realistic head model for topographic imaging by finite difference method

FUKUI YUICHI, YAMAMOTO TSUYOSHI, KATO TOSHINORI, AND OKADA EIJI

Optical Review 10 ( 4 ) 470-473 2003.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Effect of scattering on spectral imaging of exposed cortical tissue for brain function measurement

WATANABE MOTOSHI, YOKOYAMA KENTARO, HONJYO KAZUSHI, AND OKADA EIJI

Optical Review 10 ( 4 ) 474-477 2003.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

シミュレーションによる生体内光伝播解析

岡田 英史

日本ME学会「BME」 (社団法人　日本エム・イー学会)  17 ( 4 ) 2-7 2003.09

Research paper (scientific journal), Single Work

Modelling of light distribution in the brain for topographic imaging

OKADA EIJI, HAYASHI TOSHIYUKI AND KAWAGUCHI HIROSHI

Proc. SPIE: The international Conference on Advanced Laser Technologies 11th Annual Meeting 5486   1-9 2003.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Influence of perfusion depth on laser Doppler flow measurement with large source-detector spacing

WATANABE YOHEI, AND OKADA EIJI

Applied Optics 42 ( 16 ) 3198-3204 2003.06

Research paper (scientific journal), Joint Work

Monte Carlo simulation of characteristics of OCT signal from the boundary of optical property mismatch

HOJO MASAKI, AND OKADA EIJI

Proc. SPIE: The European Conference on Biomedical Optics 5138   190-197 2003.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Estimation of optical path length factor for functional imaging of exposed cortex by principal component analysis

YOKOYAMA KENTARO, WATANABE MOTOSHI, AND OKADA EIJI

Proc. SPIE: The European Conference on Biomedical Optics 5138   168-179 2003.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Estimation of point spread function for scattering effect on cortical tissue image

WATANABE MOTOSHI, YOKOYAMA KENTARY, AND OKADA EIJI

Proc. SPIE: The European Conference on Biomedical Optics 5138   239-248 2003.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Optical Effect of fibre arrangement on separation of two absorbers in near infrared topographic image

OKUI NOBUHIKO, KADOYA TAKUMA, YAMAMOTO TSUYOSHI, AND OKADA EIJI

Proc. SPIE: The European Conference on Biomedical Optics 5138   258-267 2003.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Evaluation of spatial resolution of near infrared topography using spatial sensitivity profile

KAWAGUCHI HIROSHI, HAYASHI TOSHIYUKI, KATO TOSHINORI, AND OKADA EIJI

Proc. SPIE: The European Conference on Biomedical Optics 5138   249-257 2003.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Monte Carlo prediction of near infrared light propagation in realistic adult and neonatal head models

FUKUI YUICHI, AJICHI YUSAKU, AND 岡田 英史

Applied Optics 42 ( 16 ) 2881-2887 2003.06

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Hybrid Monte Carlo &#8211; diffusion method for light propagation in tissue with a low scattering region

HAYASHI TOSHIYUKI, AND OKADA EIJI

Applied Optics 42 ( 16 ) 2888-2896 2003.06

Research paper (scientific journal), Joint Work

Near infrared light propagation in an adult head model. I. Modeling of low-level scattering in the cerebrospinal fluid layer

OKADA EIJI, AND DELPY DAVID T.

Applied Optics 42 ( 16 ) 2906-2914 2003.06

Research paper (scientific journal), Joint Work

Near infrared light propagation in an adult head model. II. Effect of superficial tissues thickness on the sensitivity of the near-infrared spectroscopy signal

OKADA EIJI, AND DELPY DAVID T.

Applied Optics 42 ( 16 ) 2915-2922 2003.06

Research paper (scientific journal), Joint Work

散乱の非等方性を考慮した反射型時間分解法による生体組織の光学特性測定に関する検討

田中健之, 谷川ゆかり, 荒木隆一郎, 山田幸生, 岡田 英史

光学 32 ( 5 ) 328-335 2003.05

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

モンテカルロ法と光拡散方程式の統合アルゴリズムによる頭部光伝播解析

大越洋輔，林俊幸，福井悠一，岡田 英史

2003年春季，第50回応用物理学関係連合講演会講演予稿集  2003.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

MC-DE統合アルゴリズムによる光伝播解析における放射角度分布の影響

岩崎充志，林俊幸，岡田 英史

2003年春季，第50回応用物理学関係連合講演会講演予稿集  2003.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

早期検出光の時間分解波形を利用した組織の光学特性値測定法

立花寛也，田中健之，岡田 英史

2003年春季，第50回応用物理学関係連合講演会講演予稿集  2003.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

光トポグラフィック画像の空間分解能とファイバ配置に関する検討

奥井信博，角谷卓磨，山本剛，岡田 英史

2003年春季，第50回応用物理学関係連合講演会講演予稿集  2003.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

空間感度分布を用いた脳機能の光マッピングに関する検討

川口拓之，林俊幸，加藤俊徳，岡田 英史

2003年春季，第50回応用物理学関係連合講演会講演予稿集  2003.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

透過型時間分解法による生体組織の光学特性測定

田中健之, 谷川ゆかり, 荒木隆一郎, 山田幸生, 岡田 英史

光学 31 ( 12 ) 886-892 2002.12

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

脳内光伝播のシミュレーション

岡田 英史

レーザー研究 (社団法人　レーザー学会)  30 ( 11 ) 630-635 2002.11

Research paper (scientific journal), Joint Work

Analysis of light propagation in a three-dimensional realistic head model by finite difference method

Yuichi Fukui and Eiji Okada

Asian Symposium on Biomedical Optics and Photomedicine 1   78-79 2002.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

The dependence of laser Doppler spectrum on the depth of blood flow

Yohei Watanabe and Eiji Okada

Asian Symposium on Biomedical Optics and Photomedicine 1   74-75 2002.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

The dependence of incident and detected light trajectory upon the depth of focal plane of optical coherence tomography

Masaki Hojo and Eiji Okada

Asian Symposium on Biomedical Optics and Photomedicine 1   122-123 2002.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Principal analysis of multi-spectral images of exposed cortical model for measurement of brain activity

Kentaro Yokoyama, Motoshi Watanabe, Kazushi Honjyo, Atsushi Maki, Yukio Yamada, Hiroshi Iseki and Eiji Okada

Asian Symposium on Biomedical Optics and Photomedicine 1   50-51 2002.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Monte Carlo modeling of cortical light reflectance for optical brain function imaging

Motoshi Watanabe, Kentaro Yokoyama, Kazushi Honjyo and Eiji Okada

Asian Symposium on Biomedical Optics and Photomedicine 1   52-53 2002.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Effect of superficial tissue upon spatial sensitivity profile on brain surface evaluated by hybrid Monte Carlo-diffusion method

Toshiyuki Hayashi, Yoshihiko Kashio and Eiji Okada

Asian Symposium on Biomedical Optics and Photomedicine 1   54-55 2002.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

脳機能計測のための頭部光伝播解析

岡田 英史

OPTRONICS (オプトロニクス社)  247   210-214 2002.07

Research paper (scientific journal), Single Work

Modelling of light propagation in the head for topographic brain function imaging

Eiji Okada

2002 the Seminar on Laser-Doppler Flowmetry and Near Infrared Spectroscopy in Medical Diagnosis 67   4 2002.05

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work

Monte Carlo analysis of light propagation in the exposed brain in the wavelength range 400-950 nm

Motoshi Watanabe, Kazushi Honjyo, Kentaro Yokoyama and Eiji Okada

OSA Biomedical Topical Meetings: Advances in Optical Imaging and Photon Migration 1   155-157 2002.04

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

The effect of confocal detection on optical coherence tomography analysed by Monte Carlo simulation

Masaki Hojo and Eiji Okada

OSA Biomedical Topical Meetings: Advances in Optical Imaging and Photon Migration 1   69-71 2002.04

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Analysis of light propagation in three-dimensional neonatal head model by finite difference method

Yuichi Fukui, Yusaku Ajichi, Kenji Tanaka, Tsuyoshi Yamamoto and Eiji Okada

OSA Biomedical Topical Meetings: Advances in Optical Imaging and Photon Migration 1   112-114 2002.04

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Hybrid Monte Carlo-diffusion method for light propagation in three dimensional models with low-scattering layer

Toshiyuki Hayashi, Yoshihiko Kashio and Eiji Okada

OSA Biomedical Topical Meetings: Advances in Optical Imaging and Photon Migration 1   116-118 2002.04

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

Influence of the depth of perfusion on Doppler spectrum analysed by Monte Carlo simulation

Yohei Watanabe and Eiji Okada

OSA Biomedical Topical Meetings: Advances in Optical Imaging and Photon Migration 1   119-121 2002.04

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Monte Carlo analysis of influence of phase function on time-resolved reflectance spectroscopy

Kenji Tanaka, Ryuichiro Araki, Yukari Tanigawa, Yukio Yamada and Eiji Okada

OSA Biomedical Topical Meetings: Advances in Optical Imaging and Photon Migration 1   137-139 2002.04

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

モンテカルロ法による共焦点系を用いた光断層映像法の解析

北條正樹，岡田英史

2002年春季，第49回応用物理学関係連合講演会講演予稿集  2002.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

400-950nm波長域における脳組織中の光伝播に関する検討

渡辺基志，本庄一史，横山健太郎，岡田英史

2002年春季，第49回応用物理学関係連合講演会講演予稿集  2002.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

脳組織モデルを用いたマルチスペクトル画像の重回帰分析

横山健太郎，本庄一史，渡辺基志，牧敦，山田幸生，伊関洋，岡田英史

2002年春季，第49回応用物理学関係連合講演会講演予稿集  2002.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

レーザ・ドップラ信号に対する血流深度の影響に関する研究

渡辺洋平，岡田英史

2002年春季，第49回応用物理学関係連合講演会講演予稿集  2002.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

Arranging optical fibers to improved the spatial resolution of topographical images

Tsuyoshi Yamamoto, Atsushi Maki, Takuma Kadoya, Yukari Tanigawa, Yukio Yamada, Eiji Okada and Hideaki Koizumi

Physics in Medicine and Biology 47 ( 18 ) 3429-3440 2002

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

Optical Topography - Visualization of brain activation by near-infrared spectroscopy

Tsuyoshi Yamamoto, Atsushi Maki, Yukari Tanikawa, Masashi Kiguchi, Eiji Okada, Yukio Yamada

Progress in Electromagnetics Research Symposium 1 2002

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Modelling of light propagation in the adult head for optical brain function measurement

Eiji Okada

Biocybernetics and Biomedical Engineering 22 ( 4 ) 137-1149 2002

Research paper (scientific journal), Single Work, Accepted

モンテカルロ法による新生児頭部モデル内の近赤外光伝搬解析

江田周平，岡田英史

電子情報通信学会論文誌 D-II Vol. J84-D-II ( No. 12 ) 2654-2661 2001.12

Joint Work

Optical path length measurements on human forehead using time-resolved system

Eiji Okada, Satoshi Misonoo and Shuhei Eda

Technical Digest CLEO/Pacific Rim 2001 1 2001.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

モンテカルロシミュレーションによるトポグラフィック画像の分解能に関する研究

角谷卓磨，森脇英三，岡田英史

日本光学会　第2回生体医用光学研究会講演論文集  2001.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

有限差分法を用いた新生児頭部モデルにおける光伝播解析

福井悠一，山本剛，岡田英史

日本光学会　第2回生体医用光学研究会講演論文集  2001.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

有限要素法－モンテカルロ法統合アルゴリズムによる頭部光伝播解析

林俊幸，柏尾吉彦，岡田英史

日本光学会　第2回生体医用光学研究会講演論文集  2001.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

計測用プローブの高密度配置によるトポグラフィック画像の画質改善

山本剛，牧敦，角谷卓磨，谷川ゆかり，岡田英史，山田幸生

日本光学会　第2回生体医用光学研究会講演論文集  2001.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

Optical topographic reconstruction using photon measurement density functions

Yoshihiko Kashio and Eiji Okada

Proc. SPIE 4431   313-319 2001.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Analysis of light propagation in neonatal head model by finite difference method

Yuichi Fukui, Tsuyoshi Yamamoto and Eiji Okada

Proc. SPIE 4431   184-191 2001.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Time resolved spatial sensitivity profiles on the surface of brain cortex

Eiji Okada

Proc. SPIE 4431   219-225 2001.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work, Accepted

Hybrid Monte Carlo-Diffusion method for light propagation in tissue with low scattering layer

Toshiyuki Hayashi, Yoshihiko Kashio and Eiji Okada

Proc. SPIE 4431   169-175 2001.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

Monte Carlo investigation of separation of two absorbers in topographic imaging

Takuma Kadoya and Eiji Okada

Proc. SPIE 4431   176-183 2001.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

反射型時間分解法による小体積試料の光学特性測定

田中健之，荒木隆一郎，Angelo Sassaroli,　山田幸生，岡田英史

第40回日本ME学会大会 医用電子と生体工学  2001.05

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

Modelling of light propagation in the adult head for optical brain function measurement

Eiji Okada

63rd ICB Seminar 5th Polish-Japanese Seminar on Biomedical Measurements. New methods for medical diagnosis., 63   25 2001.05

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work

強度変調近赤外光を用いた筋酸素代謝計測における脂肪層の補正に関する検討

長谷川大剛，岡田英史

第40回日本ME学会大会 医用電子と生体工学 第３９菅特別号  2001.05

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work

Topographic distribution of photon measurement density functions on the brain surface by hybrid radiosity diffusion method

M. Ono, Y. Kashio, M. Schweiger, H. Dehghani,S. R. Arridge

Optical Review Vol. 7 ( No. 5 ) 426-431 2000.09

Joint Work

The effect of superficial tissue of the head on spatial sensitivity profiles for near infrared spectroscopy and imaging

Eiji Okada

Optical Review Vol. 7 ( No. 5 ) 375-382 2000.09

Research paper (scientific journal), Single Work

脳機能イメージングのための光伝播シミュレーション

江田周平，岡田英史

医用画像工学研究会 JAMIT Frontier 2000 講演論文集  2000.01

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

The finite element model for the propagation of light in scattering media: A direct method for domains with non scattering regions

Medical Physics Vol. 27   252-264 2000.01

Joint Work

　View Summary

Simon R. Arridge, Hamid Dehghni, Martin Schweiger and Eiji Okada

Influence of non-scattering layer on estimation of the optical properties of the adult head

Satoshi Misonoo, Eiji Okada, Jeremy C. Hebden

Biomedical Optics: Advances in Optical Imaging, Photon Migration, and Tissue Optics (Optical Society of America) 1   214-216 1999.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Differences in spatial sensitivity profiles caused by source-detector orientation with respect to sulcus structure in NIR spectroscopy of the adult head

Eiji Okada, David T. Delpy

Biomedical Optics: Advances in Optical Imaging, Photon Migration, and Tissue Optics (Optical Society of America) 1   202-204 1999.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Monte Carlo analysis of spatial sensitivity profile for frequency domain near-infrared spectroscopy

Isamu Momose, Eiji Okada

Biomedical Optics: Advances in Optical Imaging, Photon Migration, and Tissue Optics (Optical Society of America) 1   214-216 1999.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Sampling region on the brain surface in NIRS monitoring and NIR imaging of brain activity

Muneo Ono, Eiji Okada

Biomedical Optics: Advances in Optical Imaging, Photon Migration, and Tissue Optics (Optical Society of America) 1   293-295 1999.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

Spatial sensitivity profiles for different measurement parameters in the heterogeneous head models

Daigou Hasegawa, Eiji Okada

Biomedical Optics: Advances in Optical Imaging, Photon Migration, and Tissue Optics (Optical Society of America) 1 1999.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

周波数変調光を用いた近赤外分光計測の感度分布に関する検討

百瀬 勇，岡田 英史

第46回応用物理学関係連合講演会  1999.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

Delta-Scattering法による生体組織中の光伝播シミュレーション

江田 周平，岡田英史

1999年電子情報通信学会総合大会  1999.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

近赤外分光法による脳酸素代謝計測における測定パラメータと測定感度分布の検討

佐伯真也，岡田 英史

1999年電子情報通信学会総合大会  1999.03

Joint Work

脳内の種々の血管における酸素代謝が近赤外分光測定におよぼす影響

本庄 一史，岡田 英史

1999年電子情報通信学会総合大会  1999.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

頭部組織の光学物性値の測定に脳脊髄液が及ぼす影響

御園生 賢，岡田 英史

1999年電子情報通信学会総合大会  1999.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

I&Q位相検出システムによる非均質生体モデル内の光伝播の計測

田島 香，岡田 英史

1999年電子情報通信学会総合大会  1999.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

時間分解計測法による近赤外分光計測の測定領域に関する検討

本庄 一史，岡田 英史

第46回応用物理学関係連合講演会  1999.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

Influence of Adipose Tissue on Near Infrared Oxygenation Monitoring in Muscle

Kenichi Matsushita and Eiji Okada

20th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 20 1998.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

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3波長の光を用いて生体組織内の酸素代謝を測定する近赤外酸素モニタ装置では，組織が均質であることを前提にした計測アルゴリズムを用いている。表面に脂肪層がある筋肉組織中の酸素代謝を測定する場合をモデル化して，実際の酸素代謝の変化と測定値を比較したところ，脂肪が厚くなるにつれて測定値が実際の値より小さくなることが明らかになった。

3-D Spatial Sensitivity Profiles of Head Model in Near Infrared Spectroscopy

Eiji Okada

20th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 20 1998.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work, Accepted

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近赤外分光法によって脳の酸素代謝計測をおこなうときの測定領域は，脳周囲に存在する脳脊髄液の影響を大きく受ける。頭部を模擬した多層モデルを用いて脳における測定部位の3次元分布をシミュレーションで求めたところ，測定部位は脳の広い領域に分布している反面，脳の深部には分布しておらず，近赤外分光法では脳の浅い部位を広い範囲で測定していることが明らかになった。

Frequency-domain Monte Carlo Prediction of Light Propagation in Scattering Bodies with Clear Region

Isao Momose and Eiji Okada

Proc. SPIE, Photon Propagation in Tissue IV 3566   28-36 1998.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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数MHzオーダーの高周波で変調したレーザ光の散乱媒質中での伝播をシミュレートするためのモンテカルロアルゴリズムが，散乱媒質中に透明層が存在する場合には正しい計算がおこなえないという問題を解決するアルゴリズムを提案し，その有効性を実証した。

The Effect of a Non-scattering layer on Time-resolved Phton Migration Path

Eiji Okada and David T. Delpy

Proc. SPIE, Photon Propagation in Tissue IV 3556   2-9 1998.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

　View Summary

透明な層を有する散乱媒質中を伝播する光を時間分解して検出したときの，光の到達時間と伝播経路の関係をシミュレーションした。早い時刻に検出器に到達する光は透明層の周辺を伝播し，遅い時間に到達する光は深部を伝播する割合が高くなることが明らかになった。

Monte Carlo Prediction of Meantime Photon Measurement Density Functions

Muneo Ono and Eiji Okada

Proc. SPIE, Photon Propagation in Tissue IV 3566   20-27 1998.09

Research paper (scientific journal), Joint Work

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生体組織中に局所的に生じる吸収の変化が近赤外光の強度と平均伝播時間におよぼす影響をモンテカルロシミュレーションで調べたところ，光の強度と平均伝播時間におおきく影響をあたえる部位がことなっており，平均伝播飛行時間は強度に比べて深い部位の吸収変化に影響を受けることが明らかになった。

Investigation of the Direct and Indirect Signal Contribution of Brain Haematoma in Near Infrared Spectroscopy

Eiji Okada, Yukari Tanigawa, Yukio Yamada, Michael Firbank and David T. Delpy

OSA TOPS on Advances in Optical Imaging and Photon Migration 1998 21   7-10 1998.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

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脳深部における血腫によって近赤外酸素モニタの検出光量が変化する現象について，光量の変化が血腫による吸収変化の影響を直接受けたものではなく，血腫の発生に付随して生じる浮腫により，脳脊髄液層の厚さが変化したことに起因する間接的なものである可能性が高いことをシミュレーションによって明らかにした。

光マンモトポグラフィーにおける腫瘍標識色素の効果

川井 くみこ，岡田 英史

第45回応用物理学関連連合講演会  1998.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

　View Summary

近赤外光を用いて乳ガンの診断をおこなうマンモトポグラフィーにおいて、腫瘍を特異的に染色する色素を用いることによって得られる画像にどの程度の分解能の向上がみられるかをシミュレーションで検した。

モンテカルロ法による非均質媒質中における強度変調光の伝播解析

百瀬 勇，岡田 英史

第45回応用物理学関連連合講演会  1998.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

　View Summary

強度変調したレーザ光が散乱媒質を伝播する過程をシミュレートするモンテカルロアルゴリズムを非均媒質に適用したときの問題点を指摘し，その解決法を提案した。

近赤外分光法におけるMeantime PMDFのモンテカルロアルゴリズム

小野斉大，岡田英史, Eiji Okada

第45回応用物理学関連連合講演会  1998.03

Joint Work

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近赤外光が散乱媒質中を飛行するときに要する平均時間に対して散乱媒質の吸収変化が与える影響度の分布を示すMeantime PMDFをモンテカルロ法で求める新しいアルゴリズムを開発した。

A theoretical study of the signal contribution of regions of the adult head to near-infrared spectroscopy studies of visual evoked responses

Michael Firbank, Eiji Okada and David T. Delpy

Neuroimage Vol.8   69-78 1998.01

Joint Work

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光拡散方程式とモンテカルロ法によって視覚刺激をおこなったときに引き起こされる脳の血流変化を近赤外分光法で測定したときのシミュレーションをおこなった。（10頁）

近赤外分光法による脳代謝計測の測定深度と脳脊髄液層の厚さとの関係

岡田英史

Optics Japan '97  1997.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work

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近赤外分光法による脳の酸素代謝計測において脳の周囲に存在する透明な脳脊髄液が測定深度大きく影響をおよぼしていることをシミュレーションによって明らかにした。

Monte Carlo Investigation of the Effect of Skull Optical Properties on Optical Pathlength in the Brain

Eiji Okada, Minobu Saito, Michael Firbank and David T. Delpy

Proc. SPIE, Photon Propagation in Tissue III 3194   28-33 1997.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

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頭蓋骨は吸収の小さい骨と吸収の大きい骨髄のサンドイッチ構造になっていることをモデル化し，近赤外分光法による脳機能の測定に頭蓋骨の光学物性値がおよぼす影響について検討した。

Influence of Adipose Tissue on Muscle Oxygenation Measurement with NIRS Instrument

Kenichi Matsushita, Sachiko Homma and Eiji Okada

Proc. SPIE, Photon Propagation in Tissue III 3194   159-165 1997.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

　View Summary

近赤外分光法による酸素モニタ装置によって筋肉中の酸素代謝をモニタリングするさいに，脂肪の厚さによって測定感度と測定部位が変化してしまうことをシミュレーションによって明らかにした。

頭部における近赤外伝播のモンテカルロシミュレ-ション-頭蓋骨の光学定数に関する検討-

齋藤三延，岡田英史

第36回日本エム・イ-学会大会  1997.04

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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成人の頭部を伝播する近赤外光は脳の周囲に存在する脳脊髄液など，表層に存在する組織の影響を大きく受ける。脳脊髄液に隣接する頭蓋骨の光学特性が脳内に伝播する光におよぼす影響を検討するため，モンテカルロシミュレーションによる光伝播解析をおこなった。

散乱媒質中のパルス光伝播における透明層の影響

岡田英史

第44回応用物理学関係連合講演会  1997.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work

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透明層を有する散乱媒質中においては，透明層周囲の光子密度が大きくなる。これは，光が透明層周囲を主として伝播することを示している。時間分解法によって，検出器に早い時刻に到達する光と遅い時刻に到達する光を分離し，それらの光子に対応する光子密度分布を求めた。早い時刻に到達する光ほど，透明層周囲に光子密度が分布する割合が大きくなることがわかった。

Investigation of the effect of discrete absorbers upon the measurement of blood volume with near-infrared spectroscopy

Michael Firbank, Eiji Okada and David T.Delpy

Physics in Medicine and Biology Vol.42 ( No.3 ) 465-477 1997.03

Joint Work

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生体組織における血管のように，部分的に吸収係数が大きくなっている拡散媒質中を近赤外光が伝播するときの挙動を実験とモンテカルロシミュレーションから解析した。これらの結果から，生体組織内における血液量の変化を近赤外分光法によって測定する方法について検討した。 (頁数13)［担当部分：モンテカルロシミュレーション (掲載ページ：p.467 〜p.468)］

Effect of local and global absorption perturbation in layered media on NIR signal

Eiji Okada, Michael Firbank and David T. Delpy

Proc. SPIE, Optical Tomography, Photon Propagation, and Spectroscopy of Tissue and Model Media: Theory, Human Studies 2979   527-532 1997.02

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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近赤外分光法によって脳の機能計測をおこなうことの可能性について検討するため，頭部を模擬した多層モデル (頭皮，頭蓋骨，脳脊髄液，灰白質，白質) における光伝播のシミュレーションをおこなった。運動や刺激によって脳の一部が活性化されたと想定して，灰白質における小領域 (５mm×５mm×５mm) の吸収係数を変化させ，受光される近赤外光の影響が有意に変化することを確認した。

A Theoretical and experimantal investigation of near-infrared light propagation in a model of the adult head

Eiji Okada, Michael Firbank,Martin Schweiger, Simon R. Arridge,Mark Cope and David T. Delpy

Applied Optics Vol.36 ( No.1 ) 21-31 1997.01

Joint Work

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近赤外分光法が脳の酸素代謝計測に用いられているが，生体組織で光が散乱されるために測定部位を特定することが困難である。成人の頭部組織を模擬したモデルを作成して，実験と理論解析 (モンテカルロシミュレーション，光拡散方程式の数値解析) の両側面から，頭部における光の伝播経路を解析した。成人の場合，光は脳の深部には到達せず，主として脳表面の酸素代謝が測定されていることが示唆された。 (頁数：11)［担当部分：実験，モンテカルロシミュレーション，論文執筆（掲載ページ：p.21〜p.31) ］

近赤外光酸素モニタ装置の測定深度に脂肪層がおよぼす影響

松下賢一，本間幸子，岡田英史

第36回日本エム・イ-学会大会，  1997

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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近赤外光酸素モニタ装置が筋肉の酸素代謝測定に利用されているが，脂肪層の厚さが異なる被験者によって検出される光強度が異なるという現象がみられる。これは，脂肪層が筋肉内の光伝播に影響をおよぼしていることを示唆している。表皮，脂肪，筋肉の３層からなるモデルを用いてモンテカルロ法によって光伝播を解析し，近赤外酸素モニタ装置による筋肉の酸素代謝測定の感度に脂肪層がおよぼす影響を検討した。

生体内光伝播の理論解析と光CTへの応用

岡田英史

第10回日本エム・イー学会秋季大会  1996.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Single Work

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近赤外光はＸ線のように生体組織内を直線的に伝播しないため，近赤外光によるＣＴ像を得るためには，生体組織内の光伝播経路を求めなければならない。モンテカルロ法によって頭部を模擬した非均質散乱媒質中の光伝播経路を求めて，光ＣＴの可能性と克服すべき課題について検討をおこなった。

Experimental validation of Monte Carlo and finite-element methods for the estimation of the optical path length in inhomogeneous tissue

Eiji Okada, Martin Schweiger,Simon R. Arridge, Michael Firbank and David T. Delpy

Applied Optics Vol.35 ( No.19 ) 3362-3371 1996.07

Joint Work

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散乱媒質中の光伝播を理論解析する方法としては，モンテカルロ法や光拡散方程式の数値解析などが用いられているが，非均質性を有する媒体においてこれらの方法が適用できるかどうかが不明である。パルスレーザとストリークカメラを用いた時間分解計測法によって非均質な散乱媒体中を伝播する光の飛行時間分布を実測することにより，これらの理論解析の有効性を検討した。（頁数10）［担当部分：実験，モンテカルロシミュレーション，論文執筆（掲載ページ：p.3362〜p.3371) ］

The effect of overlying tissue on NIR light propagation in neonatal brain

Eiji Okada, and David T. Delpy

Optical Society of America TOPS, Advances in Optical Imaging and Photon Migration 2   338-343 1996.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

　View Summary

新生児の頭部を対象とした近赤外分光測定における脳内の光伝播をモンテカルロシミュレーションで解析した。新生児の場合，脳の光学特性が成人と異なることや，脳脊髄液の層が薄いことから，送／受光間隔が大きくなると脳脊髄液の影響が小さくなり，光が脳の深部まで到達するようになることが明らかになった。［担当部分：モンテカルロシミュレーション，論文執筆 頁数６］

時間分解計測による不均質散乱体中における光伝播の解析

Eiji Okada, Michael Firbank, MartinSchweiger, Simon R. Arridge and David T. Delpy

光学 Vol.25 ( No.1 ) 33-41 1996.01

Joint Work

　View Summary

透明な層を有する散乱媒質中を伝播する光の挙動について，実験と理論解析の両側面から検討をおこなった。散乱媒質中を伝播する光は，散乱の影響によって伝播経路が大きな分布をもつようになるが，透明層を有する散乱媒質においては光は主として透明層近傍に集中して伝播することが明らかになった。 (頁数９）［担当部分：実験，モンテカルロシミュレーション，論文執筆（掲載ページ：p.33〜p.41）］

The effect of overlying tissue on the spatial sensitivity profile of near-infrared spect

Eiji Okada, Michael Firbank and David T.Delpy

Physics in Medicine and Biology， Vol.40 ( No.12 ) 2093-2108 1995.12

Joint Work

　View Summary

近赤外分光法による生体組織の酸素代謝測定の測定部位に組織表層の非均質性が及ぼす影響を検討するため，モンテカルロシミュレーションによって組織内の光子密度分布を計算した。組織表層の光学特性 (散乱係数・吸収係数) によって光子密度分布が大きく変化していることがわかった。 (頁数15)［担当部分：モンテカルロシミュレーション，論文執筆 (掲載ページ：p.2093〜p.2108) ］

共焦点型光学系を用いた高空間分解能レーザ２焦点速度計

皆川恭之，岡田英史，南谷晴之

計測自動制御学会論文集 Vol.21 ( No.10 ) 1258-1264 1995.10

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

レーザ２焦点速度計に共焦点型光学系を組み合わせることによって光軸方向の空間分解能を10μm 程度まで高めた速度計を設計，製作し，基礎実験および細管内流の流速分布を測定した結果について述べている。　［担当部分：着想，光学系設計，論文執筆指導］

Experimental measurements on phantoms and Monte Carlo simulation to the effect of inhomogeneity on optical pathlength

Eiji Okada, Michael Firbank, Martin Schweiger, Simon R. Arridge, Jeremy C. Hedben, Mutsuhisa Hiraoka, David T. Delpy

Proc. SPIE, An International Symposium on Biomedical Optics '95 2389   174-181 1995.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

脳の酸素代謝の状態を測定する近赤外分光装置で，頭部における光路長が脳周囲の頭皮，頭蓋骨の光学特性によってどのように変化するかをシミュレーションとモデル実験によって解析した結果を述べている。

加速度センサによる漕艇運動の身体動作と活動量の測定

岡田英史，中村好孝，茅元司，南谷晴之

計測自動制御学会論文集 Vol.21 ( No.2 ) 141-149 1995.02

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

　View Summary

加速度計を用いて漕艇運動中の身体加速度を測定し，加速度波形から身体動作，積分加速度から選手が発揮したエネルギーが推定できることを示した。熟練した漕手と中レベルの漕手では身体動作の特徴や，身体が発揮したエネルギーがオールに伝達される効率に差異が認められた。（頁数：９）［担当部分：着想，実験，論文執筆（掲載頁：p.141 〜p.149)］

A theoretical and experimental investigation of the effect of sulci on light propagation in brain tissue

Eiji Okada, Michael Firbank, Martin Schweiger, Simon R. Arridge, Mark Cope and David T. Delpy

Proc. SPIE, Photon Propagation in Tissue 2626   2-8 1995.02

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

　View Summary

脳の周囲に存在する透明な脳脊髄液は，近赤外分光測定における脳内の光伝播におおきく影響を及ぼしていると考えられる。脳を模擬したモデルを作成し，理論と実験から，脳内の光伝播に脳脊髄液が及ぼす影響や，脳の皺の部位におる光子密度分布などについて検討した。

Speckle methodology with liquid crystal television and position sensitive device

Eiji Okada, Horoshi Enomoto,Haruyuki Minamitani

IECON '94 1   890-893 1994.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

　View Summary

スペックルを用いて変位や歪みを測定する手法において，液晶テレビとポジションセンサを用いた光情報処理システムを提案し，基礎実験を行った結果について述べている。

顕微鏡画像処理による肺胞壁線維化計測

岡田英史, 南谷晴之

画像ラボ  ( 1994.1 ) 38-40 1994.01

Research paper (scientific journal), Joint Work

　View Summary

肺胞染色画像から動脈の血管壁を楕円近似して抽出して，動脈肥厚度の測定を行うアルゴリズムと，この画像処理アルゴリズムを用いて各種疾病と動脈肥厚度の関連について検討した結果を述べている。（頁数：３）［担当部分：画像処理アルゴリズムの検討，論文執筆（掲載頁：p.38〜p.40) ］

Measurement of Oxygen Saturation in Microvessele Utilizing Spectrophotometric Determination

Eiji Okada, Yo Shinozaki,Haruyuki Minamitani

IECON '93 1 1993.11

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

　View Summary

顕微鏡下において微小血管内を透過する赤色・赤外光の減光度を測定して，血液酸素飽和度を測定するシステムを製作した。基礎実験でシステムの機能評価を行った結果と，ラット腸間膜の微小血管を対象に酸素飽和度を測定する実験を行った結果について述べている。

加速度センサによる運動時の身体動作とエネルギー量の評価

岡田英史, 中村好孝，南谷晴之，大西祥平，山崎元

第32回計測自動制御学会  1993.08

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

　View Summary

加速度センサを身体に装着して身体加速度を測定することによって, 運動時の身体動作と身体活動量を推定した結果について述べている。

肺組織標本における動脈肥厚度の画像計測

南憲一, 岡田英史, 吉村ゆかり, 南谷晴之

計測自動制御学会論文集 Vol.29 ( No.8 ) 925-933 1993.08

Joint Work

　View Summary

肺胞染色画像から血管の外膜，中膜，内膜を抽出，楕円近似によって面積を算出する画像処理アルゴリズムを提案し，動脈肥厚度の測定に応用した。この画像処理アルゴリズムを用いて各種疾病と動脈肥厚度の関連について検討した。（頁数：９）［担当部分：画像処理アルゴリズムの検討，論文執筆指導（掲載頁：p.925 〜p.933)］

Measurement of Red Blood Cell Velocity Vector with a Combination of a Real-Time and Simultaneous Multi-Windows Cross-Correlation and a High-Speed Video System

Isao Ueki, Eiichi Sekizuka, Eiji Okada, Haruyuki Minamitani, Hiroshi Nagata, Tetsuo Morishita, Chikara Oshio, Masaharu Tsuchiya

Bioimages Vol.1 ( No.2 ) 149-157 1993.08

Joint Work

　View Summary

画像の特定領域を二値化して，この二値化画像のフレーム間相関を求めることによって移動距離を求めるハードウェアシステムを用いて，超高速ビデオで撮影した血流画像から血流速度を求めた結果について述べている。（頁数：９）［担当部分：実験（掲載頁：p.188 〜p.190)］

二波長分光法による末梢血管の血液酸素飽和度測定に関する検討

岡田英史, 篠崎洋, 南谷晴之

第32回日本エム・イー学会  1993.05

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

　View Summary

２波長分光法を基盤とした酸素飽和度測定法で微小血管内の酸素飽和度を測定する場合の散乱による減光の影響について検討し，正確に測定を行うための方法を提案している。

光センシングによる微小血管内の酸素飽和度測定

岡田英史, 篠崎洋, 南谷晴之

1993年電子情報通信学会春季大会  1993.03

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

　View Summary

微小循環を対象として光センシングによる酸素飽和度測定を行うときの問題点の原因を解明するとともにその対策を提案し，基礎実験によって効果を検証している。

学習信号処理を用いたレーザドップラー速度計測における測定誤差低減法と血流速度計測への応用

福岡豊, 岡田英史, 南谷晴之

電子情報通信学会論文誌 Vol.J76-D-Ⅱ ( No.3 ) 737-746 1993.03

Joint Work

　View Summary

ニューラルネットワークの学習機能を利用してレーザドップラ血流計の信号処理における測定誤差の軽減を行う方法を提案した。この信号処理法をラット腸間膜の微小循環血流測定実験に応用した。（頁数：10)［担当部分：血流測定実験（掲載頁：p.744 〜p.745)］

共焦点系を用いた高空間分解能レーザ2焦点速度計

岡田英史, 皆川恭之, 南谷晴之

第40回応用物理学関係連合講演会  1993.03

Joint Work

　View Summary

共焦点系の光学系を利用することによってレーザ２焦点速度計の空間分解能を飛躍的に高くできることを述べ，実験で検証している。

相関法を用いた微小循環血流の速度分布測定

阿川雄資, 岡田英史, 関塚永一, 大塩力,南谷晴之

電子情報通信学会論文誌 Vol.J76-D-Ⅱ ( No.2 ) 397-405 1993.02

Joint Work

　View Summary

相関法を用いて超高速ビデオで撮影した血流画像から血流速度を算出するアルゴリズムを開発した。階層的な相関演算を行うことによって測定誤差の増加を招かずに高速な演算を行うことが可能となった。（頁数：９）［担当部分：実験，論文執筆指導（掲載頁：p.397 〜p.405)］

画像処理による肺胞壁線維化の計測

南憲一, 石井浩一, 岡田英史, 吉村ゆかり,南谷晴之

電子情報通信学会論文誌 Vol.J76-D-Ⅱ ( No.2 ) 315-324 1993.02

Joint Work

　View Summary

肺胞染色標本画像から色情報を用いて繊維化された組織を抽出する画像処理アルゴリズムを開発し，肺胞の繊維化度の自動判定システムを構築した。病理学者の診断結果と本アルゴリズムによる判定結果には高い相関が得られた。（頁数：10）［担当部分：アルゴリズムの検討，論文執筆指導（掲載頁：p.925 〜p.924)］

A New Tool for Measurement of Red Blood Cell Velocity Using High Speed Video System And Image Gradient Method

Eiji Okada, Jun Umetani, Eiichi Sekizuka, Chikara Oshio, Haruyuki Minamitani

Bioimages Vol.1 ( No.1 ) 21-26 1993.01

Joint Work

　View Summary

超高速ビデオによって撮影した微小循環血流画像を対象として，濃度勾配法による画像処理で血流速度分布を測定した。血管の曲がり，分岐による血流動態の変化について解析結果をもとに検討した。（頁数：６）［担当部分：画像アルゴリズムの開発，論文執筆（掲載頁：p.21〜p.26)］

微小循環における血液酸素飽和度測定のための基礎的検討

篠崎洋，岡田英史，江原宏幸，南谷晴之

計測自動制御学会論文集 Vol.28 ( No.10 ) 1182-1188 1992.10

Joint Work

　View Summary

微小循環の細動静脈を対象に二波長分光法を用いて血液の酸素飽和度を測定する際に問題となる血球散乱の影響を除去する方法を提案し，基礎実験によって提案法の有効性を検証している。（頁数：７）［担当部分：着想，実験，論文執筆指導（掲載頁：p.1182〜p.1188) ］

微小リンパ管におけるリンパ輸送機構の解析

江原宏幸，岡田英史，篠崎洋，南谷晴之

計測自動制御学会論文集 Vol.28 ( No.9 ) 1029-1037 1992.09

Joint Work

　View Summary

空間フィルタ速度計を顕微鏡に組み込んだ顕微鏡型空間フィルタ速度計を製作し，ラット腸間膜のリンパ流の速度を測定した。リンパ管の収縮をビデオに記録して解析し，リンパ管の収縮とリンパ流速の関連性について検討した。（頁数：９）［担当部分：着想，実験，論文執筆指導（掲載頁：p.1033〜p.1037) ］

Practical System for Measuring RBC Velcoity in Microvessels Using Two-Dimensional Cross-Correlator

Eiji Okada, Haruyuki Minamitani, Eiichi Sekizuka, Chikara Oshio, Shigenari Hozawa, Hiroshi Nagata, Makoto Suematsu, Masahiro Tsuchiya

XVII European Conference on Microcirculation 1 1992.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

　View Summary

画像の任意部分の時間相関をリアルタイムで測定するハードウェアを用いて，画像記録した微小循環の血流動態から血流速度を求めた結果について述べている。

動画像処理による微小血管の流速脈波解析

岡田英史, 関塚永一，大塩力，南谷晴之

第31回日本エム・イー学会大会  1992.05

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

　View Summary

超高速ビデオを用いて測定した血流速度波形の位相遅れから流速脈波の伝播速度を算出して，その妥当性を検証した。

液晶光変調器を用いたスペックル変位・速度計測

岡田英史, 南谷晴之

光学 Vol.21 ( No.3 ) 161-162 1992.03

Joint Work

　View Summary

コヒーレント光のランダム干渉で生じるスペックルを利用して変位，速度の測定を行うスペックル写真法に液晶光変調器を用いることで，測定時間を短縮する方法について解説している。（頁数：２）［担当部分：着想，実験，論文執筆（掲載頁：p.161 〜p.162)］

微小リンパ管内の流速測定-周波数シフト機能を有する空間フィルタ速度計の応用-

江原宏幸，岡田英史，福岡豊，南谷晴之，関塚永一，大塩力

電子情報通信学会論文誌D-Ⅱ No.J74-D-Ⅱ   652-662 1992.03

Joint Work

　View Summary

光ファイバアレイを用いた空間フィルタ速度計にスイッチング回路を用いた周波数シフト機能を付加することによって，流れの向きを判別可能にする方法を提案し，この速度計によって逆流が存在するリンパ流の流速測定を行った結果について述べている。（頁数：11）［担当部分：着想，実験，論文執筆指導（掲載頁：p.652 〜p.662)］

粒子イメージ速度計における機能性光学素子の利用に関する検討

岡田英史, 榎本宏，南谷晴之

計測自動制御学会論文集 Vol.28 ( No.2 ) 189-198 1992.02

Joint Work

　View Summary

従来写真フィルムが用いられていた粒子イメージ速度計の空間光変調器に液晶ディスプレーを用いることで測定の実時間性を高めたシステムで，２次元定常流の流速分布測定を行った結果について述べている。（頁数：10）［担当部分：着想，システム設計・構築，実験，論文執筆（掲載頁：p.189 〜p.198)］

A Microscopic Spatial Filtering Velocimeter for Measurements of Lymph Flow in Microcirculation

Eiji Okada, Hiroyuki Ehara, Chikara Oshio, Eiichi Sekizuka, Haruyuki Minamitani

1991 Int.Conf.Industrial Elec.，Cont.&Instrum 1 1991.11

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

　View Summary

空間フィルタ速度計を用いて微小循環レベルのリンパ流の測定を行った結果について述べている。

液晶ディスプレイを用いた粒子イメージ速度計における最適粒子画像の検討

榎本宏，岡田英史，福岡豊，南谷晴之

電子情報通信学会論文誌C-Ⅰ Vol.J74-C-Ⅰ   379-383 1991.10

Joint Work

　View Summary

空間光変調器としてのコントラスト機能が写真フィルムより劣る液晶ディスプレーを粒子イメージ速度計の光情報処理システムに利用する際の，効果的な画像コントラスト強調の方法について述べている。（頁数：５）［担当部分：着想，論文執筆指導（掲載頁：p.379 〜p.380)］

Measurement of RBC Flow and Velocity Pulse Wave Propagation Using a Microscopic Spatial Filtering Velocimeter

Eiji Okada, Hiroyuki Ehara, Yutaka Fukuoka, Eiichi Sekizuka, Chikara Oshio, Haruyuki Minamitani

8th World Cong.on Physics and Biomed.Eng 1 1991.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

　View Summary

細動脈の各部位において測定した流速脈波の伝播速度から，微小血管の流速脈波が血管の弾性にさほど依存しないことを考察した。

空間フィルタ法による微小循環血流計測-流速脈波の伝播を中心に-

岡田英史, 江原宏幸，福岡豊，関塚永一，大塩力，朴沢重成，南谷晴之

第30回日本エム・イー学会大会  1991.07

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

　View Summary

顕微鏡型空間フィルタ速度計を用いて微小循環の血流速度測定を行い，血流速度波形の位相遅れから流速脈波の伝播速度を解析した結果について述べている。

微小循環系の流れの可視化と定量法-高速ビデオシステムの応用と画像濃度勾配法のよる2次元血流分布の測定

南谷晴之，梅谷順，岡田英史，関塚永一，大塩力，末松誠，土屋雅春

Cell Science Vol.7 ( No.6 ) 519-528 1991.06

Research paper (scientific journal), Joint Work

　View Summary

生体微小循環における血流動態の超高速ビデオ画像から，個々の血球像を抽出せずに濃淡パターンの時空間差分値から血流速度の２次元分布を算出する手法と，ラット腸間膜の細動静脈を対象に血管内の流速分布を測定した結果を述べている。（頁数：10)［担当部分：画像処理アルゴリズムの開発（掲載頁：p.380 〜p.382)］

顕微鏡型レーザ・ドップラ血流計の高密度化と微小循環における流速脈波計測への応用

岡田英史, 福岡豊，関塚永一，大塩力，南谷晴之

医用電子と生体工学 Vol.29-1   24-31 1991.01

Joint Work

　View Summary

顕微鏡型レーザドップラ速度計で微細な流れを測定するときに問題となるノイズの除去法を提案し，生体微小循環の血流測定を精度よく行う光学系を製作した。このシステムを用いてラット腸間膜における細動脈の流速脈波の解析を行った。（頁数：７）［担当部分：着想，光学系設計・製作，実験，論文執筆（掲載頁：p.24〜p.31) ］

Application of Microscopic Laser Doppler Velocimeter for Analysis of Arterial Pulse Wave in Microcirculation

Haruyuki Minamitani, Jun Umetani, Eiji Okada, Yuji Agawa, Eiichi Sekizuka, Chikara Oshio, Shigenari Hozawa, Makoto Suematsu and Masaharu Tsuchiya

12th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 1 1990.11

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

　View Summary

ラット腸間膜の細動脈における心拍動に対応した血流速度変動成分をレーザドップラ速度計で測定することによって，微小血管においても流速脈波の解析が可能であることを示した。

流れの可視化および定量法-微小循環における高速度ビデオシステムの応用-

関塚永一，大塩力，土屋雅春，岡田英史，南谷晴之

細胞工学 Vol.9-10   907-913 1990.10

Joint Work

　View Summary

生体における 0.1μm 以下の血管内の血流動態を顕微鏡下で超高速ビデオ画像に撮影して，画像フレーム間における血球像の移動距離から血流速度を測定する方法について述べている。（頁数：７）［担当部分：画像処理アルゴリズムの開発（掲載頁：p.908 〜p.909)］

顕微鏡型LDVにおける低S/N比，単一バースト信号の信号処理法

中条義隆，福岡豊，岡田英史，南谷晴之

計測自動制御学会論文集 Vol.26-10   1120-1125 1990.10

Joint Work

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測定領域が小さくＳ／Ｎ比が低い顕微鏡型レーザ・ドップラ速度計の出力信号から, 離散的なバースト信号の持つ特性を利用することにより, 性格なドップラ周波数を決定する処理法について提案している。（頁数：６）［担当部分：実験（掲載頁：p.1123〜p.1124)]

Propagation of Velocity Pulse Wave in Microvessels Measured with Microscopic Laser Doppler Velocimetry

Eiji Okada, Haruyuki Minamitani, Yutaka Fukuoka, Eiichi Sekizuka, Chikara Oshio, Shigenari Hozawa, Makoto Suematsu and Masaharu Tsuchiya

XVI European Conference on Microcirculation 1 1990.08

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

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細動脈における血流速度の微小な変動を顕微鏡型レーザドップラ速度計で測定することにより細動脈を伝播する流速脈波の解析に成功したことについて述べている。

電子的スペックルグラムにおける液晶ディスプレーの機能特性とコントラスト強調の効果

岡田英史，福岡豊，梅谷順，榎本宏，南谷晴之

電子情報通信学会論文誌 Vol.J-73CⅠ-6   468-471 1990.06

Joint Work

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スペックル画像法において良好な測定を行うための前処理として, 記録画像に階調変換を施してコントラスト強調することが有効であることを実験的に示している。（頁数：４）［担当部分：着想，光学系設計，実験，論文執筆（掲載頁：p.468 〜p.471)］

Instantaneous Imaging Velocimeter with Electronic Speaklegram

Eiji Okada, Hiroshi Enomoto, Yutaka Fukuoka and Haruyuki Minamitani

Fifth International Symposium on Application of Laser Techniques to Fluid Mechanics 1 1990.06

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

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粒子イメージ速度計の信号処理の高速化を図るために光情報処理を行うときの空間光変調素子に液晶ディスプレーを用いる方法を提案している。

Spectral Broadening Error Caused by the Specular Reflected Beams from Channel Wall in Laser Doppler Velocimetry

Eiji Okada, Yoshitaka Nakajyo, Yutaka Fukuoka, Hitoshi Yauchi and Haruyuki Minamitani

Japanese Journal of Applied Physics Vol.29-6   1209-1214 1990.06

Joint Work

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細管内流をレーザ・ドップラ速度計を用いて測定するときに生じる管壁からの反射光が, 測定領域に再入射することによって疑似信号の要因となりドップラ周波数の不確定性が増すことを,理論解析と実験から示している。そして, 管壁反射の疑似信号が管壁散乱によるものと異なる性質を持つことを明らかにしている。（頁数：６）［担当部分：着想，理論解析，光学系設計，実験，論文執筆（掲載頁：p.1209〜p.1214) ］

スペックル画像法による変位計測-液晶ディスプレーの利用による実時間的測定法-

岡田英史，福岡豊，梅谷順，中条義隆，南谷晴之

電子情報通信学会論文誌 Vol.J-73CⅠ-3   128-133 1990.03

Joint Work

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液晶ディスプレーを写真フィルムの代わりに用いて変位を測定するスペックル画像法を提案するとともに, 画素による素子化の影響について検討を行っている。（頁数：６）［担当部分：着想，理論解析，光学系設計，実験，論文執筆（掲載頁：p.128 〜p.133)］

レーザ・ドップラー速度計測における神経回路モデルを用いた学習信号処理システム

福岡豊，岡田英史，中条義隆，南谷晴之

電気学会論文誌 Vol.110-C-3   166-172 1990.03

Joint Work

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レーザ・ドップラ速度計で精度良く変動流を測定するための信号処理システムとして, 神経回路モデルを用いて決定した帯域からドップラ周波数を決定する方法について提案している。（頁数：７）［担当部分：レーザドップラ速度計による変動流測定実験（掲載頁：p.170)］

電子的に構成したスペックルグラムを用いた面内変位の測定

岡田英史，福岡豊，梅谷順，榎本宏，南谷晴之

光学 Vol.19-2   105-108 1990.02

Joint Work

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固体表面の面内変位の２次元分布を測定するスペックル写真法の原理を利用し, 写真フィルムの代わりに液晶テレビを用いることによって電子的にスペックルグラムを構成する方法を提案している。（頁数：４）［担当部分：着想，光学系設計，実験，論文執筆（掲載頁：p.105 〜p.108)］

大動脈弁位における傾斜型ディスク弁の至適弁装着方向とその水力学的特性に関する実験的検討

医用電子と生体工学 Vol.28-1   33-41 1990.01

Joint Work

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左心室および大動脈弓を模擬したシミュレータを用いて, 人工弁の水力学的特性を評価するとともに, 傾斜型ディスク弁の最適装着方向について検討している。（頁数：９）［担当部分：大動脈弓モデルの設計，測定システムの構築（掲載頁：p.35〜p.37) ］

Spectrum Analysis of Fluctuation of RBC Velociry in Microvessels by Using Microscopic Laser Doppler Velocimerty

Eiji Okada, Yutaka Fukuoka, Jun Umetani, Eiichi Sekizuka, Chikara Oshio, Haruyuki Minamitani

11th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 1 1989.10

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

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顕微鏡型レーザドップラ速度計で測定した微小循環の速度波形をフーリエ解析して，血流速度変動の周波数解析をした結果について述べている。

顕微鏡レーザ・ドップラ血流計による微小循環計測-血管壁の影響の除去による精度向上に関する検討-

岡田英史，南谷晴之，福岡豊，関塚永一，大塩力

電子情報通信学会論文誌 Vol.J-72DⅡ-9   1558-1566 1989.09

Joint Work

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レーザ・ドップラ速度計を顕微鏡に組み込んで微小血管内の赤血球速度を測定する顕微鏡型レーザ・ドップラ血流計を作成し, 微小血管における血流速度を精度良く測定するとともに, 微小循環における血流の心拍依存性について検討している。（頁数：９）［担当部分：着想，光学系設計，実験，論文執筆（掲載頁：p.1558〜p.1566) ］

二次元ドップラ信号の同時処理機能を有するバースト・スペクトラムアナライザ

福岡豊，岡田英史，南谷晴之

電子情報通信学会論文誌 Vol.J72CⅡ-4   263-268 1989.04

Joint Work

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レーザ・ドップラ速度計の出力信号をＦＦＴ処理してドップラ周波数を求めるバースト・スペクトラムアナライザに複素フーリエ変換を導入して, ２次元速度信号の一括処理を可能にしている。（頁数：６）［担当部分：実験装置設計（掲載頁：p.266 〜p.267)］

A Spiral Optical Frequency Shifter for Lower Velocity Measurement of LDV

Yutaka Fukuoka, Eiji Okada,Haruyuki Minamitani

Review of Scientific Instruments Vol.60-3   508-510 1989.03

Joint Work

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レーザ・ドップラ速度計で低流速を精度良く測定する場合に必要な低周波の周波数シフターを,回転する螺旋状の高屈折率物質中にレーザ光を透過させるシステムを構築することによって実現している。（頁数：３）［担当部分：光学系設計の一部（掲載頁：p.509)］

Laser Doppler Microscope for High Accurate Velocity Measurement of Microcirculation

Eiji Okada, Haruyuki Minamitani, Yutaka Fukuoka, Chikara Oshio, Makoto Suematsu, Masayuki Suzuki and Masaharu Tsuchiya

10th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society 1 1988.11

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work

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顕微鏡型レーザ流速計において微小血管の血流速度を測定するときの血管壁からの散乱光によるノイズ信号の発生とその効果的除去法について述べている。

Microscopic Laser Doppler Velocimetry for Absolute RBC Velocity Measurement with High Accuracy

Eiji Okada, Haruyuki Minamitani, Yutaka Fukuoka, Chikara Oshio, Makoto Suematsu, Masayuki Suzuki and Masaharu Tsuchiya

XV European Conference on Microcirculation 1 1988.09

Research paper (conference, symposium, etc.), Joint Work, Accepted

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顕微鏡型レーザドップラ流速計で微小循環の赤血球速度を高精度で測定する方法と実験結果について述べている。

鏡面反射光を利用した3光束型レーザー・ドップラ速度計

岡田英史，南谷晴之

計測自動制御学会論文集 Vol.24-8   877-879 1988.08

Joint Work

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固体表面をレーザ・ドップラ速度計で測定する際に生じる鏡面反射光を凹面鏡で反射し測定部に再入射させて, ３光束で測定領域を構成した。速度と移動方向を測定するシステムについて述べている。（頁数：３）［担当部分：着想，光学系設計，実験，論文執筆（掲載頁：p.877 〜p.879)］

Velocity and Moving Angle Measurements of Solid Surfaces by Simple Velocimetry

Eiji Okada and Haruyuki Minamitani

Review of Scientific Instruments Vol.59-6   993?995 1988.06

Joint Work

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簡便な光学系構成で固体表面の速度と光学系に対する固体表面の傾き角を同時測定する速度計の提案を行っている。（頁数：３）［担当部分：着想，光学系設計，実験，論文執筆（掲載頁：p.993 〜p.995)］

パルス変調レーザダイオードを用いた二次元ドップラ速度計

福岡豊，岡田英史，矢野秀幸，南谷晴之

電子情報通信学会論文誌 Vol.J71-C-2   306-312 1988.02

Joint Work

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２つの半導体レーザをパルス変調して交互に発光させることによって２次元レーザ・ドップラ速度計を構築する方法を提案している。（頁数：７）［担当部分：光学系設計の一部（掲載頁：p.308)］

レーザ・ドップラ速度計における疑似信号の影響の除去

岡田英史，南谷晴之

計測自動制御学会論文集 Vol.23-6   636-638 1987.06

Joint Work

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細管内流をレーザ・ドップラ速度計で測定するときに発生する疑似信号の影響を光学系の配置によって除去する方法について述べている。（頁数：３）［担当部分：着想，光学系設計，実験，論文執筆（掲載頁：p.636 〜p.638)］

Spurious Frequency Spectra Caused by the Scattered Lights from Transparent Channel Wall in Laser Doppler Velocimetry

Eiji Okada and Haruyuki Minamitani

Japanese Journal of Applied Physics Vol.26-6   941-946 1987.06

Joint Work

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レーザ・ドップラ速度計で細管内流の流速測定を行う際に管壁での散乱が出力信号に及ぼす影響を理論および基礎実験から解析し, 細管内流の測定では疑似信号によるＳＮ比の低下が生じることを明らかにしている。（頁数：６）［担当部分：着想，光学系設計，実験（掲載頁：p.942 〜p.945)］

大動脈内血流動態からみたSt.Jude Medical弁のValve Orientationの検討

村田孝一，南谷晴之，岡田英史，矢野秀幸，今村洋二，梅津泰洋，井上正

日本人工臓器学会誌 Vol.16-1   371-374 1987.02

Joint Work

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大動脈弓の曲がりと無関係に装着方向を選択できるとされているSt.Jude Medical弁を対象に，大動脈弓モデルを用いて弁下流における血流動態をレーザ・ドップラ流速計を用いて解析している。（頁数：４）［担当部分：大動脈弓モデルの設計，測定システムの構築（掲載頁：p.372 〜p.373)］

鏡面反射光を利用した固体表面速度および角度のレーザ・ドップラ計測

岡田英史，南谷晴之

計測自動制御学会論文集 Vol.22 ( 10 ) 1101-1106 1986.10

Joint Work, Accepted

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レーザ・ドップラ速度計で固体表面の速度測定を行う際に観測される鏡面反射光を利用して，固体表面の速度と角度を同時計測する基本原理の提案を行っている。（頁数：６）［担当部分：着想，光学系設計，実験，論文執筆（掲載頁：p.1101〜p.1106) ］

人工弁置換後の大動脈弓内の流速分布-レーザードップラ流速計による計測とValve Orientationの関係

村田孝一，南谷晴之，岡田英史，矢野秀幸，井上正，今村洋二，梅津泰洋

日本人工臓器学会誌 15 ( 2 ) 769-772 1986.04

Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

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大動脈弓を模擬したモデル流路を作成し，人工弁装着時の大動脈弓内における流れの解析をレーザ・ドップラ流速計で行っている。そして，弁の装着方向と弁下流の流れの状態について検討している。（頁数：４）［担当部分：大動脈弓モデルの設計，測定システムの構築（掲載頁：p.770 〜p.771)］