近赤外光による脳局所血液量・ヘモグロビン酸素飽和度の三次元表示画像の作製

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07557323
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 篠原 幸人 東海大学, 医学部, 教授 (60051504)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 嘉敏 日立製作所, 中央研究所, 主任技師 ; 川口 文男 日立製作所, 中央研究所, 主任研究員 ; 灰田 宗孝 東海大学, 医学部, 講師 (20208408) ; 泉 義雄 東海大学, 医学部, 講師 (30151426)
• Keywords: 光CT / ヘモクロビン酸素飽和度 / 半導体レーザー / 脳血流 / 脳代謝

Research Abstract

我々は従来2波長の近赤外光を用いラット脳のヘモグロビン酸素飽和度の画像化を行ってきたが、脳内の散乱による効果を除去するとヘモグロビン酸素飽和度といった比の値しか求められない。本研究は光源として770、808、854nmの3波長の半導体レーザーを用い、また検出系にストリークカメラを、さらに時間ゲート法を用いて、近赤外光によるラット脳の酸化ヘモグロビン量画像、還元ヘモグロビン量画像を求め、それに成功した。これらの画像から、更に全ヘモグロビン画像、ヘモグロビン酸素飽和度画像を作成した。また,定量性に関する検討のため、ラットを人口呼吸器下に吸気酸素濃度を100%から7.5%まで順次低下させ、その都度、脳内酸化ヘモグロビン量および還元ヘモグロビン量の測定を行ったが、吸気酸素濃度が20%以下となると急速に還元ヘモグロビンの増加、酸化ヘモグロビンの低下が認められ、我々がヘモグロビン酸素状態に関する情報を脳より非侵襲的に測定している事が確認された。無処置のラット脳での画像においては、脳全体としてのヘモググロビン量変化は、上述のように合理的な結果となったが、低酸素状態への移行に際し、画像的にはなんら特徴的な変化は得られなかった。脳の皮質(灰白質)と白質とでは、低酸素に対する脳血液量における振る舞いの違いが有るものと期待されたが、今回の測定では、画像の分解能が不十分なため、ラット脳の灰白質と白質とを画像上区別することは出来なかった。今後、このような点に注目する場合にはより解像度を向上する必要がある.