CCD画像を用いた酸素摂取量測定装置の開発

利用CCD图像的摄氧量测量装置的开发

基本信息

批准号：
14658007
负责人：
西保岳
金额：
$ 2.11万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14658007/
关键词：
CCD エコードップラー近赤外血流

项目摘要

運動時の筋肉における代謝活動を評価するためには、節肉で消費された酸素摂取量を測定する必要があるが、そのためには、静脈血採取や高価な血流計を用いる必要がある。近赤外線による血管のCCD画像を分析することによって静脈血管経などの形態情報とともに、静脈血に限定した酸素飽和を評価できる可能性がある。したがって、この近赤外線CCD画像解析によって、静脈に限定した酸素動態から局所筋での酸素摂取量を評価できるものと考えられる。本研究では、CCD画像分析による静脈酸素動態評価法の妥当性を検討することを目的とした。まず、シスッメックス株式会社との井同で、肘正中静脈に近赤外線をあててその反射像をCCDカメラで撮影する装置を開発した。この装置では、まず、手首に装置を固定して血管画像が測定できるかどうか、また、手首の形状の異なる人においてもその測定が可能であるかどうかを検討した。固定する機構について試行錯誤を繰り返し、男性の被験者においてはほぼ固定して血管画像を得られるようになった。得られた静脈画像と、超音波画像診断装置(日立メディコ:HDI-3500)のリニヤープローブ(12MHz)で得られるその画像を比較した結果、その妥当性が検証された。次に、手首固定では筋肉での酸素消費を評価しにくいため、肘屈曲部位にある正中静脈の撮影が可能となるように装置を改良した。一部の被験者においては、正中静脈画像が得られ、そのときの超音波画像診断装置とのデータとはぼ一致した。しかしながら、正中静脈部位に装置を固定することが困難であること、また、正中静脈の部位、皮膚表面からの深さの個人差が大きいことから、多くの人を対象とした場合の装置固定機構の開発に関しては今後の課題となった。画像が得られた場合には、静脈に限定された血液の酸素化動態は画像より分析できるため、今後、1)固定装置の開発、2)画像取得時間の短縮による血流評価法の開発、を行うことにより、新しい酸素摂取量装置の実用化が可能となるものと考えられる。

为了评估运动过程中肌肉的代谢活性，有必要测量肉类消耗的氧气摄入量，但是为此，有必要使用静脉血液收集和昂贵的血流。分析由于接近射线而导致的血管的CCD图像可能能够评估氧气饱和度限于静脉血液，以及形态学信息，例如静脉血管。因此，据认为，由于氧气动力学限于静脉，这种接近的CCD图像分析可以评估局部肌肉中的氧气摄入量。在这项研究中，目的是通过CCD图像分析来考虑静脉氧动态评估方法的有效性。首先，使用Shisumex Co.，Ltd。的井，开发了一种设备，可以通过在肘部的肘部施加近距离红外光线来用CCD摄像头射击反射器。在此设备中，我们首先检查了是否可以通过将设备固定到手腕以及手腕形状不同的人进行测量来测量血管图像。反复的反复试验和误差要固定的机制，男性受试者几乎可以修复它们以获取血管图像。将获得的静脉图像与超声图像诊断设备（HDI-3500）的超声图像诊断设备（12MHz）的静脉探针（12MHz）进行比较，验证了有效性。接下来，改进了该设备，因此很难评估手腕固定肌肉中的氧气消耗，因此可以在肘部弯曲部位中射击中静脉。在某些受试者中，获得了中间静脉图像，当时它与超声图像诊断设备的数据正确。但是，由于很难将设备固定到中性静脉部分，并且从正静脉位点和皮肤表面的深度差异很大，因此许多人的设备固定机制是针对的这是将来的挑战。如果获得图像，则可以从图像中分析血液的氧动力学限制为静脉，因此将来，固定装置的开发，2）通过缩短图像采集时间的发展，从表现，认为新的氧气进气装置可以实用。