岡田 英史 (オカダ エイジ)

Okada, Eiji

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所属(所属キャンパス)

理工学部 電気情報工学科 (矢上)

職名

教授

HP

外部リンク

その他の所属・職名 【 表示 / 非表示

  • 理工学部長

  • 理工学研究科委員長

経歴 【 表示 / 非表示

  • 1990年04月
    -
    1991年03月

    日本学術振興会 ,特別研究員

  • 1990年10月
    -
    1991年03月

    慶應義塾大学理工学部電気工学科 ,訪問研究員

  • 1991年04月
    -
    1993年03月

    慶應義塾大学理工学部電気工学科 ,助手

  • 1993年04月
    -
    1996年03月

    慶應義塾大学理工学部 ,専任講師

  • 1994年04月
    -
    1996年03月

    Honorary Lecturer,Department of Medical Physics and Bioengineering,University College London兼日本学術振興会海外 ,特別研究員

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学歴 【 表示 / 非表示

  • 1986年03月

    慶應義塾, 理工学部, 電気工学科

    大学, 卒業

  • 1988年03月

    慶應義塾, 理工学研究科, 電気工学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 1990年09月

    慶應義塾, 理工学研究科, 電気工学専攻

    大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • 工学博士, 慶應義塾, 課程, 1990年09月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 光・画像工学

  • 生体医用光工学

  • 計測工学 (Electronic Measurements)

 

著書 【 表示 / 非表示

  • Application of Near Infrared Spectroscopy in Biomedicine

    岡田 英史, Springer, 2013年

    担当範囲: 37-58

  • シミュレーション辞典

    岡田 英史, コロナ社, 2012年02月

    担当範囲: 68

  • NIRS -基礎と臨床-

    岡田 英史,川口拓之, 新興医学出版社, 2012年01月

    担当範囲: 6-14

  • 精神疾患とNIRS 光トポグラフィー検査による脳機能イメージング

    岡田 英史、川口拓之, 中山書店, 2009年06月

    担当範囲: 31-38

  • 電気・電子・情報工学系テキストシリーズ3 電子回路

    高橋進一・岡田 英史, 培風館, 2002年05月

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論文 【 表示 / 非表示

  • 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年05月

    ISSN  10659471

     概要を見る

    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.

  • 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年

     概要を見る

    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

  • 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 )  2019年12月

     概要を見る

    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.

  • 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 )  2019年12月

     概要を見る

    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

  • 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年

    ISSN  9781557528209

     概要を見る

    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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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

総説・解説等 【 表示 / 非表示

  • 拡散光イメージングと脳機能計測への応用

    岡田 英史

    光アライアンス 27 ( 2 ) 12 - 17 2016年02月

    総説・解説(商業誌、新聞、ウェブメディア), 単著

  • 拡散光イメージングと脳機能計測への応用

    岡田英史,栗原一樹,川口拓之,小畠隆行

    光技術コンタクト 53 ( 7 ) 16 - 23 2015年07月

    総説・解説(商業誌、新聞、ウェブメディア), 共著

  • 脳機能の近赤外光イメージングの技術動向

    岡田英史,栗原一樹,川口拓之,小畠隆行,星詳子

    日本レーザー医学会誌 36 ( 2 ) 187 - 194 2015年07月

    総説・解説(学術雑誌), 共著

研究発表 【 表示 / 非表示

  • 上腕圧迫時の分光反射スペクトル変化に基づく皮膚内実効光路長の波長依存性の測定

    佐藤 里奈,白井 大貴,加藤 陽,岡田 英史

    日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2017 (東京) , 2017年10月, ポスター(一般)

  • Effect of broadened probing region on functional areas measured by a probe pair of fNIRS

    NITTA TOMONORI, TSUYUKI RYOHEI, KAWAGUCHI HIROSHI, OKADA EIJI

    European Conference on Biomedical Optics 2017 (Munich, Germany) , 2017年06月, ポスター(一般)

  • Solid phantom mimicking localized absorption change in the brain and scalp for near infrared imaging

    HAYABUSA KOKI, OKADA EIJI

    European Conference on Biomedical Optics 2017 (Munich, Germany) , 2017年06月, 口頭(一般)

  • Influence of superficial tissue thickness on noninvasive detection of fluorescent probe in the brain

    ASAI KOTA,KAWAGUCHI HIROSHI, OBATA TAKAYUKI, OKADA EIJI

    European Conference on Biomedical Optics 2017 (Munich, Germany) , 2017年06月, 口頭(一般)

  • Light propagation analysis for fluorescence measurements of a molecular probe in the brain

    ASAI KOTA, TOGASHI TAKUYA, OKADA EIJI

    Biomedical Imaging and Sensing Conference 2017 (Yokohama, Japan) , 2017年04月, ポスター(一般)

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競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • ダイナミックファントムによる高密度プローブ拡散光イメージング法の実証実験

    2016年04月
    -
    2019年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 岡田 英史, 基盤研究(C), 補助金,  代表

受賞 【 表示 / 非表示

  • 第10回日本ME学会秋季大会 若手研究論文優秀賞

    岡田 英史, 1996年10月, 日本ME学会

  • 第15回丹羽記念賞

    岡田 英史, 1992年02月

    受賞区分: 出版社・新聞社・財団等の賞

  • 日本ME学会 科学新聞賞学術奨励賞

    岡田 英史, 1990年05月, 日本ME学会

  • IEEE Engineering in Medicine and Biology Society Student Paper Award

    岡田 英史, 1989年11月, IEEE

  • 安藤博記念 学術奨励賞

    岡田 英史, 1989年06月

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担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 電気情報工学輪講

    2021年度

  • 数値解析

    2021年度

  • 電気情報工学実験第2

    2021年度

  • 総合デザイン工学課題研究

    2021年度

  • 総合デザイン工学特別研究第2

    2021年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 / 非表示

  • 光情報計測

    慶應義塾, 2018年度, 専門科目, 講義, 専任

  • 光情報計測

    慶應義塾, 2014年度, 春学期, 専門科目, 講義, 専任

  • コンピュータシミュレーション同実習/数値解析

    慶應義塾, 2014年度, 講義

  • 総合デザイン工学特別研究第2

    慶應義塾, 2014年度, 通年

  • 総合デザイン工学特別研究第1

    慶應義塾, 2014年度, 通年

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社会活動 【 表示 / 非表示

  • 文部科学省 科学技術政策研究所 科学技術動向研究センター

    2012年04月
    -
    2014年03月
  • 一般財団法人光産業技術振興協会 光技術動向調査委員会

    2011年04月
    -
    2014年03月
  • 一般社団法人 電子情報技術産業協会 医用光生体計測に関する国際標準化対応委員会

    2011年04月
    -
    2014年03月
  • 独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構

    2011年01月
    -
    2012年03月
  • 日本学術会議国際光学委員会(ICO)分科会光量子化学技術連携委員会

    2010年03月
    -
    2011年03月

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 日本ヒト脳機能マッピング学会, 

    2012年08月
    -
    継続中
  • 日本シミュレーション学会, 

    2012年06月
    -
    継続中
  • International Conference on Modeling and Simulation Technology, 

    2011年01月
    -
    2011年10月
  • 応用物理学会日本光学会年次学術講演会OPJ2010プログラム委員会, 

    2010年03月
    -
    2010年11月
  • 応用物理学会JJAP編集委員会, 

    2009年04月
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2017年04月
    -
    2017年11月

    OPJ2017実行委員長, 日本光学会

  • 2016年10月
    -
    2017年06月

    Program Committee Member, European Conference on Biomedical Optics

  • 2016年07月
    -
    2017年08月

    Program Committee, Category Chair, The 24th Congress of the International Commission for Optics

  • 2016年04月
    -
    2016年11月

    OPJ2016 副実行委員長, 日本光学会

  • 2016年02月
    -
    2019年12月

    International Advisory Board for Physics in Medicine and Biology, Institute of Physics

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