フィッツパトリックの皮膚フォトタイプと BMI が非侵襲性光音響イメージングに及ぼす影響

皮膚に存在する色素であるメラニンは、パルスオキシメトリーや近赤外分光法 (NIRS) などの光ベースの測定に影響を与えることが報告されています。 研究では、暗い肌の色調、または明るい肌の色と比較して暗い肌の色を持つと想定されている民族の測定値が過大評価されていることが示されています。 光音響イメージング (OAI) は NIRS やパルスオキシメトリーとは異なる浸透深度を持っていますが、この技術はパルスレーザー光を使用して組織を評価します。

マルチスペクトル光音響断層撮影法 (MSOT) イメージングは​​従来の超音波検査法に似ています。トランスデューサーが皮膚に配置され、音の代わりにパルス レーザー光によってエネルギーが組織に適用されます。 これにより、個々の組織成分または分子の最小限の膨張と収縮が常に変化します。 結果として生じる音波は、同じデバイスで検出できます。 以前の研究では、ヘモグロビンの定量的測定により炎症活動や筋肉の血行動態に関する情報が得られることがすでに示されています。 MSOT は、660 ～ 1300 nm のレーザー光を使用して、ヘモグロビン、コラーゲン、メラニンなどのさまざまな内因性発色団を視覚化し、定量化します。 メラニン濃度の増加（黒色腫やスキンタグなど）は、この技術を使用して以前に評価されてきましたが、深さでの信号を検討したことはありませんでした。 さらに、体格指数 (BMI) の違いは光の透過に影響を与え、したがって深さでの光音響信号に影響を与える可能性があります。 これまでのところ、筋肉の灌流と酸素化の定量化に対するメラニン濃度または皮下脂肪の増加の影響を調べた研究はありません。

この最初のパイロット研究では、さまざまなフィッツパトリック皮膚表現型 (FSP) と BMI が、動脈閉塞または筋肉運動中および経時的な筋肉灌流と酸素化に及ぼす影響を調査することが目的です。 この情報は、より多様な研究集団を対象としたさらなる研究に不可欠です。

これらの違いについての洞察を得るために、肌の色調（FSP によって定義される）と体格指数が異なる健康なボランティアが募集され、脚の動脈閉塞とつま先を上げる運動が行われます。 次に、体のさまざまな領域 (腕、脚) をスキャンして、MSOT によって筋肉の灌流と酸素化の変化を評価します。