獣医学におけるバイオフォトニクス:現在の臨床応用、トランスレーショナルな課題、および新たな可能性
Daira Viškere1,2, Ilze Matise-VanHoutan1,2, Blaz Cugmas2
1Preclinical Institute, Faculty of Veterinary Medicine, Latvia University of Life Sciences and Technologies, Jelgava, Latvia.
Abstract:
比較的新しい科学分野であるバイオフォトニクスは、光学的手法または光ベースの技術を生物学および医学に適用するものである。これらのアプローチにより、生物学的組織やプロセスの非侵襲的な可視化、モニタリング、および特性評価が可能となり、診断、治療、モニタリング、イメージング、および手術を支援する。バイオフォトニクスの能力は、特に獣医学において価値が高いと考えられる。獣医学においては、患者が言葉で症状を説明できず、迅速かつ非侵襲的な評価が行えれば、侵襲的なサンプリングへの依存を減らし、場合によっては鎮静や麻酔を回避できる可能性があるためである。本パースペクティブ・レビューでは、光干渉断層撮影(OCT)、蛍光ガイドイメージング、ハイパースペクトルおよびマルチスペクトルイメージング、ラマン分光法、可視および近赤外分光法、ならびに拡散反射分光法を含む、獣医学におけるバイオフォトニクスの新たな応用について検討する。現在利用可能なバイオフォトニクスのアプローチの中で、OCTと蛍光ガイドイメージングは、獣医学において最も高いレベルの臨床応用を達成しており、特に眼科学(網膜層の評価)や外科腫瘍学(術中のリアルタイムな腫瘍辺縁の描出)で活用されている。対照的に、ハイパースペクトルイメージングとラマン分光法は、有望な診断能を有しているものの、依然として主に研究および初期のトランスレーショナル段階に留まっている。あらゆるモダリティにおいて、より広範な臨床導入への大きな障壁となっているのは、機器の高コスト、標準化されたプロトコルの欠如、および限定的な多施設共同検証である。さらに、動物の患者は被毛、色素沈着、皮膚の厚さが著しく異なり、これらが光の透過性や光学信号の質に影響を及ぼす可能性がある。それにもかかわらず、マルチモーダルおよびAI支援アプローチは、獣医学における非侵襲的診断、術中ガイダンス、および生理学的モニタリングを向上させる強い可能性を示している。
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