| 研究概要 |
近赤外光を用いた無侵襲血中酸素飽和度計測法(オキシメトリ)として,透過光を用いたパルスオキシメトリ(動脈血酸素飽和度(SaO2)計測法)は,既に幅広く利用されており,さらに反射光を用いた方法は,額・胸部といった様々な部位への適用が可能であることから臨床上さらなる活用が期待されている.しかしながら,パルスオキシメトリによって得られる指標は組織に流入する酸素に関してのみであり,組織の活動に関係する酸素消費といった重要な指標を得ることは出来ない.
以上のことをふまえ,ここでは,組織の酸素代謝量(VO2)計測を行うことを目指し,近赤外光を用いた測定法の開発を行った,組織VO2は組織血流量が既知であれば,生理学な基本原理(フィックの原理)の適用から,対象組織に流出した酸素濃度(動脈系)と流出した酸素濃度(静脈法)の差から求めることが可能となる.
そこで,SaO2計測には,一般的なパルスオキシメトリの原理(光電容積信号の脈波成分)を使用し,一方,静脈血酸素飽和度(SvO2)計測には,光電容積信号において,基線の変動分が静脈血の容積変動分に対応しているとした方法に基づいて測定法の実現を行った.
センサを開発する過程において,測定制度・測定誤差の予想が可能となる光拡散理論・モンテカルロ法を用い,センサの送・受光間隔や,測定波長,組織内動・静脈血の容積変化などを取り入れたモデルを作成し,センサのデザイン(CAD : Computer Aided Design)を行った.
結果として,750/830nmの2波長を用いた反射型光電センサを作成し,ヒトにおける実験的評価を行い,理論的に予想した結果と同様の結果を得た.今後は,組織血流量の計測法の開発を行い,組織VO2計測法の確立を目指す.
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