ヒトのリンパ系のリアルタイム機能画像化

ヒトでの測定には，ヘルシンキ宣言を遵守し，被検者よりインフォームドコ ンセントを得た上で，専門の形成外科医師の協力により実施した．上記に使用

したICGを0.1 mLだけ，健康人の下肢の第一指間部に皮下注射した．ICGがリ

ンパ管へ導入される様子を，蛍光カメラで観察し，リンパ管の部分で，LED 光 源光音響イメージングシステムにより，周辺の静脈と共にリンパ管を画像化し た．この時の蛍光カメラ画像をFig.5-5に示す．白く光っている部分がICGの存 在している場所になる．体動や超音波プローブの動きの影響を受けないように，

820 nm光と940 nm光を高速に切り替えて，２つの波長の光音響信号を16 msお

きに取得した．

940 nm光で得られた光音響信号は，820 nm LED光源と940 nm LED光源のエ

ネルギーの違いを考慮して 1.12 倍して補正した上で，2 画像の同じ場所のデー

タの比（I940nm/I820nm)を求めた．この比において1以上は，1 に丸めた上で，0~1

の間で，Jetカラーマッピングによる画像化及びそのリアルタイム表示を行った．

Fig.5-5 Fluorescent image of a human leg. Round mark shows the scanned area.

白黒で表した超音波画像と共に，I940nm / I820nmの画像を，Jetカラーマップを使 用してオーバーレイした動画の取得に成功した．

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Fig.5-6(a)(b) Images of I940nm/I820nm . Background image is ultrasound image. Purple arrows show veins. Blue arrows show lymphatic vessels. Imaging size:

40.32 mm x 38.4 mm

Fig.5-6(a)(b)に，この動画中のあるタイミングの画像を示す．Fig.5-6(a)中の紫色

の上下矢印で示されたものは，静脈血管であり，元の動画像において，I940nm /

I820nm＞0.7となっている．Fig.5-6(b)中の紫色の下方に向かう矢印で示されたもの

は，静脈血管であり，スキャン面を 4 カ所で横切っている．これも元の動画像

ではI940nm / I820nm＞0.7となっている．一方，Fig.5-6(b)中の青色の上方に向かう

矢印で示されたものは，リンパ管であり，これは元の動画像ではI940nm / I820nm＜ 0.5となっている．

Fig.5-6(a)の静脈が見て取れる図中矢印Aの部位で，820 nm光と940 nm光と で別々に取得された光音響信号画像を部分的に拡大して Fig.5-7(a)と Fig.5-7(b) に示す．

(a) (b)

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Fig.5-7 Photoacoutic signal image in A region of Fig.4-5(a) at (a) 820 nm and (b) 940 nm. Imaging size is 17.9 mm x 17.9 mm. (c) Photoacoustic intensity profile of (a) and (b) at each white line. (d) I940nm/I820nm ratio at white line.

この画像では信号強度の大きいものがより白く表示されている．更に，Fig.5-6(b) の，静脈とともにICGが見て取れる図中矢印Bの部位で，820 nm光と940 nm 光とで 別々に 取得 さ れた光 音響信 号画像 を部分 的に拡 大し て Fig.5-8(a)と Fig.5-8(b)に示す．

(a) (b)

(c) (d)

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Fig.5-8 Photoacoutic signal image in B region of Fig.4-5(b) at (a) 820 nm and (b) 940 nm. Imaging size is 17.9 mm x 17.9 mm. (c) Photoacoustic intensity profile of (a) and (b) at each white line. (d) I940nm/I820nm ratio at white line.

Fig.5-7(a)と Fig.5-7(b)から取得した光音響デジタル信号について，図中の白い

縦線の部分のプロファイルのデジタルデータをFig.5-7(a)とFig.5-7(b)のそれぞれ から出して，Fig.5-7(c)に示す．これらの２つの画像データからI940nm / I820nmの計 算を実施するにあたり，視認性を劣化させる画像のノイズを減らすために，デ ジタル値で100以下の信号は，すべて0とした．この結果をFig.5-7(d)に示す．

この計算値が1付近になった部分は，静脈血管を示している．同様に，Fig.5-8(a)

と Fig.5-8(b)に対しても，図中の白い縦線の部分のプロファイルのデジタルデー

タをFig.5-8(a)とFig.5-8(b)のそれぞれから出して，Fig.5-8(c)のプロファイルから 計算した結果をFig.5-8(d) に示す．Fig.5-8(d)中の2つの山は，それぞれ，静脈血 管，リンパ管を示していると考えられる．静脈血管では，I940nm / I820nmの値がほ ぼ1になり，ICGを含むリンパ管では，0.3以下になっており，これら2つを識 別できている．

(a) (b)

(c) (d)

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