近赤外分光法による局所組織酸素代謝量計測法の開発

Material type: 文書・図像類

Author: 田中, 志信ほか

Publisher: 金沢大学自然計測応用研究センター

Publication date: 2004-04-01

Material Format: Digital

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NDC: -

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Note (General)：: 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...

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Material Type: 文書・図像類
Title: 近赤外分光法による局所組織酸素代謝量計測法の開発
Author/Editor: 田中, 志信
Tanaka, Shinobu
Author Heading: 田中, 志信
Tanaka, Shinobu
Publication, Distribution, etc.: 金沢大学自然計測応用研究センター
Publication Date: 2004-04-01
Publication Date (W3CDTF): 2004-04-01
Alternative Title: Development of a local tissue oxygen consumption measurement method base on near-infrared spectroscopy
Periodical title: 平成15(2003)年度科学研究費補助金基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2003 Fiscal Year Final Research Report
No. or year of volume/issue: 2001-2003
Volume: 2001-2003
Pages: 21p.-
Text Language Code: jpn
Subject Heading: 組織酸素代謝量
動脈血酸素飽和度
静脈血酸素飽和度
光拡散方程式
オキシメトリ
tissue optics
oximetry
oxygen consumption
photon diffusion theory
Target Audience: 一般
Note (General): 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,対象組織に流入した酸素濃度(動脈系)と流出した酸素濃度(静脈系)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. 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.さらに,前腕や,大腿部において静的な運動負荷中の計測が可能であることも実験的に確認された. また,新たに,血中ヘマトクリット値をヘモグロビンの等吸収点を用いた光電容積信号にて計測する方法を開発し,この方法が開発されたことにより,従来のドップラ血流量計測法などが血球成分の変化量のみを計測していたものが,ヘマトクッリト値を用いて換算することにより,血球成分と血漿成分の合計である全血液量の計測が可能となる.今後は,より精度の高い計測法を目指し改善を行う.
A dual-wavelength reflectance optical oximeter sensor in combination with a simple photoplethysmographic technique was developed to measure the local tissue oxygen consumption from the simultaneous measurement of the arterio-venous oxygen saturation(SaO2,SvO2) differences, the physiological Fick principle. The performance of the reflectance oximeter was demonstrated in the theoretical simulation of the three-dimensional photon diffusion theory and the experimental study in the human subjects. As the results, the good agreements between theoretical and experimental studies of the oximeter were observed in the range of 70-100% SaO2 and 70-90% SvO2. The reflectance optical local tissue oxygen consumption measurement sensor would be applicable for various fields especially for the sports medicine, the patients monitoring and the transplanting organs monitoring.
研究課題/領域番号:13680929, 研究期間(年度):2001–2003
出典：「近赤外分光法による局所組織酸素代謝量計測法の開発」研究成果報告書　課題番号13680929 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作成
DOI: 10.24517/00034776
Source: https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=34789&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
https://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=34789&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
Access Restrictions: 限定公開
Rights (production): CC BY-NC-ND
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Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 金沢大学 : 金沢大学学術情報リポジトリKURA