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１ターン円形コイルアプリケータを使った13.56 ＭＨｚＲＦ磁気誘導加温に対して生体内の温度分布がどのようになるかを生体と等価な電気的および熱的定数を有する不均質モデルの計算機シミュレーションで明らかにした。特にコイルの形状と大きさ, 生体との位置関係, 体表面温度をパラメータとして生体深部の局所ハイパーサーミアを可能とする最適加温条件を求めた。

レーザードップラ速度計（ＬＤＶ）を用いて固体表面速度の計測を行う際，固体表面より比較的強度の高いビーム状の反射光が生じる。本研究では反射光の性質, すなわち固体表面の法線が光学系軸と成す角度とドップラ周波数スペクトルの関係について考察し, さらに回転円盤を用いた基礎実験を行い理論的解析結果と比較検討した。また反射光の利用について基礎的な考察を加え, ２次元速度計測, 固体表面形状計測などへの応用の可能性を示した。

レーザードップラ速度計（ＬＤＶ）を用いて移動対象の速度を計測する際に生じる反射光の性質およびその利用について基礎的な考察を行った。差動型ＬＤＶで測定対象からの反射光を鏡等の反射体で再反射させ測定体積部に再入射させると新しい干渉縞が生じる。その結果, 複数の干渉縞による複数のドッブラスペクトルが同時に観測される。本研究では特に固体表面速度の計測において固体表面の法線が光学系軸との成す角と周波数スペクトルの関係について理論的考察を行い, 同時に実験による比較検討を行った

ラット腸間膜集合リンパ管を対象に, in-vivoで収縮運動のリズム性を解析するために, ビデオ録画された腸間膜の顕微鏡画像からリンパ管壁のみを抽出し, その管径を連続計測する最適な画像処理アルゴリズムを開発した。リンパ管壁の自動抽出においては微分値およびその方向だけでなく, リンパの走行状態の情報をも利用することで, リンパ管壁のみの抽出ができ, さらに円形走査法を用いることにより管壁の形状にかかわらず正確な管径計測ができた。その結果, リンパ管収縮運動の周期性を定量化することが可能となった。

13.56 ＭHzのＲＦ波磁気誘導加温によって不均質な生体内の発熱温度分布がどのようになるかを生体モデルシミュレーションによって検討した。加温用アプリケータは１ターン円形コイルおよび矩形コイルの２種類であり, コイルサイズ, 生体の位置, ＲＦエネルギー, 体表面冷却温度, と体内温度の関係を求めた。その結果,コイルの適切な配置によって体表面より５〜８深部加温が可能であることが示された。

機能的電気刺激による関節運動の制御を行う際に問題となる筋肉の静特性が疲労のため経時的に変化する様子を, 実験動物を用いて定量化した後に, 関節角のディジタルＰＩＤ制御の基礎実験を行った。その結果よりシステムの評価を行ったところ, 疲労が制御に及ぼす影響は依然として存在するものの, 電気刺激による関節角制御の実用の可能性が示された。

筋張力の非線形特性に対して安定な機能的電気刺激による筋張力制御システムを構築し, 実用性を高めた。

筋張力の非線形特性に対して安定な機能的電気刺激による筋張力制御システムを構築し, 実用性を高めた。

色の三属性に相当する主波長, 明度, 刺激純度により色空間を形成し, これにもとづいて染色組織画像の領域抽出を行った。

２次元レーザドップラー速度計の信号処理を１台のバースト・スペクトル・アナライザで行う新しい信号処理技術の開発研究。

レーザードップラ速度計における逆流測定に必要な周波数シフタを螺旋型回転体光学媒質で構成し, その回転速度を変えることにより50Ｈｚ〜50ｋＨｚのシフト周波数を可能にした。従来から困難であった低流速領域の逆流測定に有効であることを確認した。

人工弁によって生じる大動脈弓内の流速分布と乱流特性をレーザードップラ流速計と大動脈弓モデルを用いて拍動流下で測定し, 人工弁の種類, 装着方向によって乱流構造, エネルギー損失, 有効弁口面積がいかに変化するかを比較検討した。その結果, 各人工弁には最適装着方向があることを定量的に示した。

上位運動ニューロン生涯による麻痺者の動作機能再建の目的で行われる機能的電気刺激において負荷の変動, 筋の疲労などによる制御対象の特性変化を補償する一方法としてモデル規範型適応制御器を用いた機能的電気刺激で膝関節角の制御を行い, その有効性を示した。

機能的電気刺激により下肢関節を制御するときフィードバック信号として関節角または筋張力信号が必要である。筋収縮にともなう筋の硬さと筋張力が比例関係となることを利用して, 関節運動を阻害せずに筋の硬さから筋張力を推定する方法を開発した。その結果, 推定した筋張力のフィードバック信号によって下肢関節のＦＥＳ制御が有効となることを確かめた。

追跡眼球運動の高速及び低速成分であるサッケードとスムースパーシュート信号を眼球運動速度の閾値処理, フィルタリングならびにスプライン補間を施すことにより分離し, 解析できる方法を提案した。本法の適用で種々の形態の運動視標に対する追跡眼球運動成分の精度良い検出が可能となった。

ＦＥＳフィードバック関節角制御システムにおいて簡易的な改良型適応制御器（ＭＲＡＣＳ）を用い, 非線形ひずみを除去して伝達関数同定の収束性を改善し, 膝関節の主働筋と拮抗筋の同時刺激により円滑な動作制御を可能にした。

機能的電気刺激により複数の下肢関節の閉ループ制御を行うと各々の関節の運動が他の関節に対しては外乱となることが明らかになっている。その対策としてここでは, 拮抗筋の硬さを可変に制御することで関節の粘性を常に高く保ち, 外乱抑制能力を高めた制御器を提案し, 実験により確認した。

機能的電気刺激において, 制御器のパラメータが変化する適応制御系を筋張力制御系に導入した場合の対象の非線形性に対する安定性を評価した。またＰＩ制御と適応制御を組み合わせた新しい制御系を提案し, この制御系の非線形性に対する安定性を示すことが明らかになった。

細胞の磁気特性を利用して細胞分離する磁気泳動法を開発し, その原理基礎特性を明らかにした。また末梢血単核球成分のリンパ球と単球に対して微小磁性体貧食能の差異により両者の分離を可能にした。とくに本法により肝疾患と健常者の単球貧食能を比較検討した結果, 前者の貧食能が有位に低下していることを明らかにした。

微小循環における赤血球速度の絶対値を正確に測定する顕微鏡型レーザ・ドップラ血流計を開発した。本システムでは血球からの散乱光の受光位置を最適化することによって, レーザ・ドップラ法で微小領域の測定を行う場合に問題となっていた疑似信号の影響を取り除くことに成功している。