ショートマルチモードファイバープローブを用いたin vivoラット脳深部の三次元画像測定

摘要

近年，光波断層画像測定法(OCT： optical coherence tomography)が眼科で実用化され，その応用は一般産業へと広がっている.OCTは，無侵襲性，高空間分解能などの特徴を有するが，短所としては直接の測定深さが3mm程度であることが挙げられる.これに対して従来，内視鏡型OCT が研究され，様々なOCTプローブが開発されてきた.これらのプローブは，プローブ側方にビームを出射して回転走査により断層画像を測定する側方視野型と，プローブ前方にビームを出射する前方視野型に大別され，より低侵襲性のためには小型化·極細化が重要となる.例えば，側方視野型プローブでは，2013年に直径310μm，空間分解能20μmでマウス筋組織の断層画像が測定され，2015年には直径160μm，空間分解能24μmでうさぎの気管支の断層画像が報告されている.ー方，前方視野型プローブは，挿入方向の画像が測定できるため手術のガイダンス等に適するが，一般にプローブ先端に二次元走査機構が必要となり，小型化が課題であった.我々は，前方視野，小型化，堅牢性，信頼性，安定性，低コストなどの点から，光通信用の汎用GIマルチモードファィバーをイメージングプローブに応用することを検討し，ショートマルチモードファイバー（SMMF： short multimode fiber)を用いた画像測定を研究してきた.すでに，直径125μm，長さ5mmのSMMFを用いてex vivoラット脳の透過画像の測定，波長635nmのLEDを用いたex vivo鶏ケン組織の反射画像について報告した.また，長さ5mm,直径125 μmのSMMFプローブを用いたフルフィールドOCM (full field optical coherence microscopy)で，メダカの乾燥尾ヒレの三次元画像を測定した.さらに，結像特性などの基礎特性と共に，長さ7.4mm，直径125μmのSMMFプローブを用いたFF-OCMで，ex vivoラット脳の三次元断層画像を報告した.本稿では，直径125μm，長さ7.4mmのSMMFを用いたFF-OCMで測定したin vivoラット脳の三次元断層画像を報告する.まず，SMMFの空間モード，及び偏光特性の測定結果を示し，SMMFを挿入して測定したin vivoラット脳の三次元OCM画像を紹介する.このSMMFプローブは世界最細のイメージプローブである.