頭蓋内機能的近赤外分光法：動物実現可能性研究

科学分野:

• 神経科学
• 生体医工学

背景:

• 機能的近赤外分光法（fNIRS）は、非侵襲的な脳血行動態モニタリングを提供しますが、浅い浸透と頭皮ノイズによって制限されます。
• 深部オプトロードと光アンカーボルトを備えた新しい頭蓋内fNIRS（ifNIRS）システムは、これらの制限を克服することを目指しています。

研究 の 目的:

• ブタモデルにおけるifNIRSシステムの実現可能性を調査すること。
• 制御された介入中にifNIRSが血行動態の変化を検出する能力を評価すること。

主な方法:

• 3頭のブタに、光アンカーボルト（OAB）と深部オプトロード（DO）を特徴とするifNIRSシステムを移植しました。
• 低張食塩水注入および血液抜去中に、OAB間およびDO-OABチャネルを使用して血行動態の変化を記録しました。
• ヘモグロビン濃度変化は、Beer-Lambert方程式を使用して分析されました。

主要な成果:

• 関連チャネル全体で、血液抜去中に総ヘモグロビン（tHb）の減少が観察されました。
• 低張食塩水注入中には、tHbの変動パターンが認められました。
• 死後分析により、OAB付近に軽微な出血が認められましたが、脳内または熱による損傷はありませんでした。

結論:

• ifNIRSシステムは、生体内で血行動態の変化を検出する実現可能性を示しました。
• ifNIRSは、侵襲的手技における脳血行動態モニタリングと診断精度の向上に可能性を示しています。
• 最適な臨床応用のためには、さらなる技術的改良が必要です。