生体磁場計測装置を用いた末梢神経活動電流の可視化

本学では超伝導量子干渉素子(SQUID）磁束計を用いた神経軸索活動に対応した生体磁場計測装置の開発が行われている。測定された神経活動の磁場より、神経活動電流を軸索内電流、脱分極部の内向き電流に分けて推定できる。磁場は生体組織の影響を受けないが、距離により減衰するため神経活動電流推定の精度向上には神経とセンサーとの距離の情報が必要である。近年、高周波・高解像度のプローベの開発により，超音波検査をもちいた神経の形態的評価が可能となったことに着目し、末梢神経誘発磁界測定において、神経超音波検査により得られた神経の位置情報も組み合わせ、軸索内電流、脱分極部の内向き電流にわけ神経活動を評価することを考案した。2022年度は指刺激による手関節部の正中神経3例、手関節刺激での上腕部の正中神経3例、足関節部刺激での腓腹神経を3例を計測し神経超音波検査により得られた神経の位置情報も組合わせ、軸索内電流、脱分極部の内向き電流にわけ神経活動を評価した。神経活動は刺激からの距離に従い生理的分散によりある一定で徐々に減衰していくと思われるが、現時点ではまだ推定される電流値や各区間での伝導速度にばらつきが大きく、病変部位の特定という臨床応用にむけて今後もアルゴリズムの検討をつづけていく必要がある。

本学では超伝導量子干渉素子(SQUID）磁束計を用いた神経軸索活動に対応した生体磁場計測装置の開発が行われている。測定された神経活動の磁場より、神経活動電流を軸索内電流、脱分極部の内向き電流に分けて推定できる。磁場は生体組織の影響を受けないが、距離により減衰するため神経活動電流推定の精度向上には神経とセンサーとの距離の情報が必要である。近年、高周波・高解像度のプローベの開発により，超音波検査をもちいた神経の形態的評価が可能となったことに着目し、末梢神経誘発磁界測定において、神経超音波検査により得られた神経の位置情報も組み合わせ、軸索内電流、脱分極部の内向き電流にわけ神経活動を評価することを考案した。2022年度は指刺激による手関節部の正中神経3例、手関節刺激での上腕部の正中神経3例、足関節部刺激での腓腹神経を3例を計測し神経超音波検査により得られた神経の位置情報も組合わせ、軸索内電流、脱分極部の内向き電流にわけ神経活動を評価した。神経活動は刺激からの距離に従い生理的分散によりある一定で徐々に減衰していくと思われるが、現時点ではまだ推定される電流値や各区間での伝導速度にばらつきが大きく、病変部位の特定という臨床応用にむけて今後もアルゴリズムの検討をつづけていく必要がある。