糖尿病黄斑症治療後の網膜オキシムテリー

スペクトルイメージングとは何ですか?

これは、画像化されている領域を詳細に研究する方法です。 これは、同じ領域の各写真を異なる色（波長）の光を使用して撮影しているため可能です。 写真内の異なる素材は、ハイパースペクトル カメラからの光の異なる波長を異なる方法で吸収および反射します。 その後、画像内の各点を見て、画像に何が含まれているかを把握することができます。 これは、地上にあるものを識別するために衛星や飛行機で使用されています。 たとえば、異なる波長の光を吸収および反射する方法の違いに基づいて、地上のさまざまな種類の木を区別できます。

医学におけるスペクトルイメージングの使用。 スペクトルイメージングは​​、あるものを別のものから区別する能力があるため、医学での用途があることが判明しました。 血液中の酸素量を測定するために、スペクトルイメージングの研究が数多く行われてきました。 これは、酸素が人体のすべての生きた細胞にとって重要であるためです。酸素がなければ細胞は死滅するか、機能を停止してしまいます。 酸素は動脈として知られる血管内の血液によって生きている細胞に運ばれ、残りは静脈によって運ばれます。 血液中の酸素の大部分は、ヘモグロビンと呼ばれる化学物質を含む血液中の細胞によって輸送されます。 ヘモグロビンには、オキシヘモグロビン (酸素と結合するヘモグロビン) とデオキシヘモグロビン (酸素と結合しないヘモグロビン) と呼ばれる 2 つの主な形態があります。 ヘモグロビンの総量（オキシヘモグロビンとデオキシヘモグロビンの両方）に対するオキシヘモグロビンの割合は酸素飽和度と呼ばれ、パーセントで表示されます。 動脈ではより多くのオキシヘモグロビンが含まれるため、正常な飽和度は約 97% ですが、静脈では、より少ないオキシヘモグロビンが含まれるため、約 75% になります。 重要なのは、オキシヘモグロビン (HbO2) とデオキシヘモグロビン (Hb) は異なるスペクトル特性を持っていることです。つまり、さまざまな光の波長で光の吸収が異なります。 これは、血液サンプルを使用したさまざまな出版物で広範囲に文書化されています。 この特性は、病院で一般的に使用されている飽和プローブを使用して指先の酸素飽和度 (OS) を測定するパルスオキシメトリーの基礎です。

Hb と HbO2 の異なるスペクトル特性をスペクトル イメージングで使用して、血液中のそれぞれの量を計算し、体の特定の部分の酸素飽和度の測定を行うこともできます。 これは以前、皮膚の酸素供給を研究するために、また、インスリンと呼ばれるホルモンの不足によって引き起こされる症状である糖尿病患者の酸素供給を調べるために使用されており、その結果、血中の糖分が増加し、血管へのダメージ。

スペクトルイメージングが目のイメージングに使用され始めたのはつい最近です。 眼科におけるスペクトルイメージングの主な重点は、網膜（見ることを可能にする目の奥の層）の酸素飽和度を測定することにありました。 これは網膜酸素濃度測定と呼ばれます。 本質的に、網膜酸素濃度測定の原理はパルス酸素濃度測定の原理と似ており、Hb と HbO2 の異なるスペクトル特性を使用して酸素飽和度を計算します。

糖尿病性網膜症では、研究者が血液供給を研究できる唯一の方法は、眼底蛍光血管造影図 (FFA) を実行することです。 これは侵襲的な検査で、腕に色素を注射し、この色素が血液によって目に運ばれ、色素が入った状態で血管の写真が撮影されます。 また、重要なことに、この色素を腕に注射すると副作用 (場合によっては生命を脅かす) が発生します。 網膜の血液供給に問題がある場合、染料は血管内に満たされず、写真では黒い領域として見えます。 FFA は血液供給に関する情報を提供しますが、血液中の酸素量については直接提供しません。 糖尿病網膜症や加齢黄斑変性症による失明は、血管から網膜に供給される酸素量の減少が原因と考えられています。

研究者らは、スペクトルイメージングを使用した網膜の酸素飽和度の測定は、網膜がどの程度機能しているかについてより多くの情報が得られ、FFAよりも早く網膜の問題を検出できる可能性があるため、眼科医にとってより有用な検査になる可能性があると考えています。 これは、眼科医にとって、網膜の異常領域を特定し、不可逆的な失明を防ぐために治療を開始または変更するのに役立つ可能性があります。