時間域NIRSを用いた胎児組織酸素濃度の非侵襲的モニタリング

科学分野:

• バイオメディカル光学
• 医療用イメージング
• 胎児モニタリング

背景:

• 胎児の健康を監視するには 胎児の酸素供給が不可欠です
• 胎児の酸素濃度モニタリングの現在の臨床方法は侵襲的でリスクがあります.
• 胎児の酸素供給を評価するには 非侵襲的な技術が必要です

研究 の 目的:

• 精密な胎児の酸素供給のモニタリングのための非侵襲的な方法を開発し,検証する.
• タイムドメインの近赤外線光譜法 (TD-NIRS) を用いて,深層組織の酸素濃度を正確に評価する.
• 胎児のトランサブドミナルモニタリングのためのTD-NIRSの実現可能性を実証する.

主な方法:

• 異なる組織層の光学特性を分離するために,時間領域の近赤外線スペクトロスコーピー (TD-NIRS) を使用した.
• モンテカルロ・シミュレーションと 2層のファントム組織を使って 検証した
• 繊維ベースのTD-NIRSプロトタイプを開発し,人間の前腕と妊婦の羊の体内で実験を行った.

主要な成果:

• TD-NIRSシステムは,幻の実験で深層吸収係数を正確に推定した.
• 原型システムは,組織酸素化指数 (TOI) の変化を in vivo で成功裏に検出しました.
• 妊娠中の羊の胎児のトランサブドミナルモニタリングは,システムの可能性を証明しました.

結論:

• 提案されたTD-NIRS方法は,深層組織酸素化の非侵襲的なモニタリングを可能にします.
• 開発されたプロトタイプは 精確で安全な胎児の酸素供給の評価に 有望である.
• TD-NIRS技術は,妊娠と出産中の胎児の健康監視を改善する大きな可能性を秘めています.