NIRSを用いた高次脳活動時の脳血液量増加持続時間の解析

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K08001
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: 関根 紀夫 東京都立大学, 人間健康科学研究科, 准教授 (70295434)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古川 顕 東京都立大学, 人間健康科学研究科, 教授 (80199421) ; 白川 崇子 東京都立大学, 人間健康科学研究科, 教授 (40218045) ; 岡野 ジェイムス洋尚 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90338020) ; 山田 惠 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80315960) ; 松浦 勉 群馬大学, 数理データ科学教育研究センター, 研究員 (80181692)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 注視点計測 / 医療スキル / 実技実習 / 近赤外分光解析法 / 脳血流量変化

Outline of Annual Research Achievements

・本研究では、高次脳活動(タスク)に伴う脳血流量増加が、タスクを長時間持続した場合、どのように変化するのかを明らかにする研究である。タスクの継続時間や難易度に伴う注視点移動量の変化をはじめ、タスクの作業手順の効率化が、どのような影響を与えるのかを比較検討しながら特徴を分析する。
・2022年度は、本学所有の研究用光脳機能イメージング装置「LABNIRS」とキャリブレーション不要タイプの注視点計測装置「EMR ACTUS ユニット」の同時計測を行うための基礎実験を行った。1桁足し算引き算計算をタスクとして、高次脳活動中の脳活動領域の血流量変化と注視点の時間変化の同時計測を試みた。取得したLABNIRSのデータより、2021年度に測定したEMR9（近赤外線点滅利用）同様、注視点計測用の近赤外線が影響していることが明らかになった。よって、本研究では近赤外線常時点灯型のEMR-9によるLABNIRS同時計測と単独計測の両方で計測することし、同時計測の際は、遮光布を使用することで近赤外線干渉の影響をできるだけ低減して実施することとした。
・さらに、タスクの表示方法についても引き継ぎ検討を行った。本研究はモニタによりタスクを表示するため、医療現場における危険予知トレーニング用CBTを構築した。診療放射線技師有資格者大学院生、臨床実習経験済学部生、臨床実習未経験学部生で注視点の比較検討を行った。
・2023年度の臨床画像を用いた研究段階に向け、タスク表示方法をはじめ、画像観察用モニタやデータ取得のための実験機器の配置や感染拡大対策の準備が出来きた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナ感染症拡大防止のため「注視点計測」と「近赤外分光分析法（NIRS）」の同時計測実験の被験者として想定していた学生・医療従事者の来校が厳しい状況であった。さらに、同時計測時のNIRSデータに注視点計測の近赤外線の影響が明らかとなり、その対策を講じた。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究推進方策として「感染対策に十分対応し、被験者によるモニタ上の医療スキル課題・医用画像読影実験を実施する」とする。 読影に際して、室内照度・気温湿度の調整、読影者－モニタ間距離の設定、注視点・NIRSデータ収集実験時の感染拡大防止対策など、安全な実験 環境の構築に努める。なお、2022年度の実績より注視点・NIRSデータ収集実験は、同時計測と単独計測の両方で計測する。

Causes of Carryover

新型コロナ感染症拡大防止のため、学生・医療従事者ボランティアを被験者として来校して頂くことができず謝金の支払いができなかった。さらに情報交流のための学会・研究会活動もオンライン開催となり旅費が発生しなかったため。