Publication: Multi-contrast imaging of Vogt-Koyanagi Harada disease

 Our collaborator Masahiro Miura from Tokyo Medical University and we jointly reported that our multi-contrast  OCT can clearly visualize the pathologies of retinal pigment epithelium (RPE) in Vogt-Koyanagi-Harada disease (VKH).

VKH is a systemic disease associated with abnormality of melanin. It also strikes the posterior eye and can cause blindness. Miura used both near infrared fundus autofluorescence imaging and a custom-built multi-contrast polarization-sensitive OCT build by us for the evaluation of RPE's melanin. It was demonstrated that the multi-contrast OCT can be used to evaluate the melanin accumulation at RPE.

The details of the research is published in Scientific Reports.

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東京医科大学 三浦雅博教授と私達の研究グループの共同研究の成果である「マルチコントラストOCTによる原田病における色素上皮異常の評価」が Investigative Ophthalmology & Visual Science (IOVS) 誌において発表されました。

原田病は色素異常を伴う全身疾患です。この病気は眼底にも影響を及ぼし、失明に至ることもあります。三浦教授は、近赤外眼底自発蛍光イメージングと、私達によって開発されたマルチコントラストOCTを用いて原田病の眼底を観察し、マルチコントラストOCTにより原田病の網膜色素上皮におけるメラニンの凝集を可視化することができることを示しました。

この研究の詳細は IOVS 誌に掲載されています。

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M. Miura, S. Makita, S. Azuma, Y. Yasuno, S. Sugiyama, T. Mino, T. Yamaguchi, T. Agawa, T. Iwasaki, Y. Usui, N.A. Rao, H. Goto, "Evaluation of Retinal Pigment Epithelium Layer Change in

Vogt-Koyanagi-Harada Disease With Multicontrast Optical

Coherence Tomography," Investigative Ophthalmology & Visual Science 60, 3352 (2019).

Publication: Clinical Full Jones Optical Coherence Tomograph

Our colleague Shinnosuke Azuma recently reported a new clinical grade Jones matrix optical coherence tomography (JM-OCT) for retinal investigation.

This new system is the state-of-the-art clinical system, which is very compact in size and  highly stable. As a fully-functional JM-OCT, it measures a set of three-dimensional tomographies of human subjects' retina by a single click. The set of tomographies consists of structural tomography, polarization uniformity tomography (indicating melanin distribution), OCT angiography (flow imaging), and birefringence tomography (collagen specific tomography).

The clinical value of the new JM-OCT system was validated by measuring pathologic eyes of age-related macular degeneration, polypoidal choroidal vasculopathy and drusen.

The details of the research is published in Biomedical Optics Express.

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私達の研究グループの東神之介さんが小型・安定型の臨床グレード眼底検査用マルチコントラストOCTを開発し、研究論文として発表しました。

このシステムは最新のコンパクト光学設計を用いることで従来装置の半分のサイズという小型化と高い長期安定性を同時に実現しました。また、この装置はマルチコントラスト機能を持ち、一度のスキャンで生きたヒトの眼底の「形態」「メラニン分布」「コラーゲン特性分布」「血流分布」を可視化することができます。

論文ではさらに、加齢黄斑変性、ポリープ状脈絡膜新生血管症、ドルーゼンなどの眼底疾患を対象に検査を行い、本装置の臨床有用性を示しました。

この研究の詳細は米光学会ジャーナル「Biomedical Optics Express」に報告されています。
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S. Azuma, S. Makita, D. Kasaragod, S. Sugiyama, M. Miura, and Y. Yasuno, "Clinical multi-functional OCT for retinal imaging," Biomedical Optics Express 10, 5724-5743 (2019).

Publication: Polarization Sensitive Optical Coherence Elastography

Our colleague Arata Miyazawa recently reported a new method for non-invasive imaging with high tissue discrimination ability, so called as "polarization sensitive optical coherence elastography" (PS-OCE).

The PS-OCE method developed measures three tissue properties including light scattering, polarization property (birefringence) and mechanical stiffness. He also developed a method to fuse these three properties to discriminate several tissue types. The method was validated by using porcine esophagus and aorta tissues, and it successfully shows high tissue discrimination ability similar to conventional invasive histologies.

The details of the research is published in Biomedical Optics Express.

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私達の研究グループの宮澤新研究員が高い組織弁別能力を持った新しい非侵襲イメージング技術について論文発表しました。この技術は「偏光感受型光コヒーレンスエラストグラフィー」（PS-OCE)と呼ばれるものです。

今回開発されたPS-OCEは、生体組織の持つ「散乱特性」「偏光特性（複屈折）」「機械特性」という3つの特性を同時に断層計測することができます。さらに、今回の研究では、このように計測された3つの特性から組織を弁別する信号処理手法も開発されました。

この技術は豚食道、豚大動脈組織を用いて実験的に検証され、従来用いられてきた侵襲的なヒストロジー顕微鏡画像と同等の組織弁別能力を非侵襲に実現することが確認されました。

この研究の詳細は米光学会ジャーナル「Biomedical Optics Express」に報告されています。
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A. Miyazawa, S. Makita, E. Li, K. Yamazaki, M. Kobayashi, S. Sakai, and Y. Yasuno, "Polarization-Sensitive Optical Coherence Elastography," Biomedical Optics Express 10, 5162-5181 (2019).

Publication: Multi-contrast Imaging for age-related macular degeneration

Our collaborator Masahiro Miura and we jointly reported reported a promising application of multi-contrast optical coherence tomography (MC-OCT) for the diagnosis of retinal disease, serous retinal pigment epithelium detachment (PED) of age-related macular degeneration (AMD).

AMD is one of the leading cause of blindness, and its diagnosis is crucial for preventing blindness. In this study, Miura investigated the morphological and optical properties of PED by using a custom-made MC-OCT and near-infrared fundus auto-fluorescence imaging (FAF). It was found that MC-OCT can clearly visualize the melanin defect associated with PED. So, MC-OCT might become a powerful diagnostic tool for AMD.

The details of the research is published in Scientific Reports.

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東京医科大学 三浦雅博教授と私達の研究グループの共同研究の成果である「加齢黄斑変性色素上皮剥離の評価方法」が Scientific Reports 誌において発表されました。

加齢黄斑変性は主要な中途失明原因の一つであり、その診療には色素上皮剥離と呼ばれる以上の評価が重要です。この研究では近赤外眼底自発蛍光イメージングと私達の開発したマルチコントラストOCT（Jones-matrix OCT）により色素上皮剥離をともなった加齢黄斑変性の眼底を観察し、マルチコントラスト OCTが色素上皮の疾患検査に対して有用なツールであることを示しました。

この研究の詳細は Scientific Reports 誌に掲載されています。

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M. Miura, S. Makita, S. Azuma, Y. Yasuno, S. Ueda, S. Sugiyama, T. Mino, T. Yamaguchi, H.S. Sandhu, H.J. Kaplan, T. Iwasaki, and H. Goto, "Evaluation of focal damage in the retinal pigment epithelium layer in serous retinal pigment epithelium detachment," Scientific Reports 9, 3278 (2019).

Publication: Multi-directional optical coherence elastography

We recently published our first optical coherence elastography (OCE). In this research, we developed a new OCT based elastographic method, which visualizes microscopic tissue alteration induced by tiny (1-micron) compression of the tissue.

Among several variations of OCE, our method is characterized by its ability to determined the distribution of 3-D vectorial displacement and visualize local deformation of microscopic structure that is smaller than the optical resolution.

The method was applied to ex vivo porcine tissues, and successfully visualized microscopic mechanical response of the tissue.

The details are published in Optics Letters.

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E. Li, S. Makita, S. Azuma, A. Miyazawa, and Y. Yasuno, "Compression optical coherence elastography with two-dimensional displacement measurement and local deformation visualization," Optics Letters 44, 787-790 (2019).

私達の研究グループにとって最初の光コヒーレンスエラストグラフィー（OCE）の論文を出版しました。この論文で報告した技術では、１ミクロンだけ計測組織を圧縮しながらトモグラフィー計測を行います。そして、そのトモグラフィー画像を解析することによって、この微小圧縮によって引き起こされる組織内部の変形の様子を可視化しています。

様々なバリエーションのあるOCE技術ですが、私達のOCTは組織の微小領域が三次元的にどの方向に移動しているのかを計測できることと、圧縮によって組織の中の光学分解能以下の組織の微小構造が変化している様子を可視化できることが特徴です。

今回の論文では、この手法を摘出された豚組織に適用し、圧縮による組織の機械的な応答を可視化することに成功しています。

この研究の詳細は米光学会のジャーナル Optics Letters に掲載されました。

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E. Li, S. Makita, S. Azuma, A. Miyazawa, and Y. Yasuno, "Compression optical coherence elastography with two-dimensional displacement measurement and local deformation visualization," Optics Letters 44, 787-790 (2019).