偏光感受性光コヒーレンス断層撮影による神経繊維束の局在

脳腫瘍を雄弁性皮質または神経繊維束を区別できる診断モダリティは、神経外科にとって重要です。神経繊維の束を識別するために、拡散テンソルイメージングや皮質下刺激マッピングなどのさまざまな技術が使用されています。この記事では、偏光感受性光断層撮影（PS-OCT）による神経繊維束の局在を初めて提案します。PS-OCTは、移動距離と異なるトラバース位置で組織からの後方散乱光の偏光の変化を測定することにより、断層イメージングを実行し、神経繊維束などの複屈折組織の選択的視覚化を可能にします。固定ラット脳のブロックでの神経繊維束のイメージングを調べました。冠状、水平、および矢状面の表面に現れるラット脳の内部および外部カプセルの神経繊維束は、その場所と向きに関して識別されました。神経繊維の束は、PS-OCTによって明確に視覚化されました。PS-OCT画像の画像浸透深度は、灰白質で約1.0mm、白質で約0.5mmであったため、灰色と白の屈折指数は1.4と想定されていました。

Diagnostic modalities that can distinguish brain tumors from eloquent cortices or nerve fiber bundles are important for neurosurgery. For identifying nerve fiber bundles, various techniques such as diffusion tensor imaging and subcortical stimulation mapping have been used. In this article, we propose localization of nerve fiber bundles by polarization-sensitive optical coherence tomography (PS-OCT) for the first time. PS-OCT performs tomographic imaging by measuring the travel distance and the change in polarization of the backscattered light from the tissue at different traverse positions, enabling selective visualization of birefringent tissues such as nerve fiber bundles. We examined the imaging of nerve fiber bundles in blocks of fixed rat brains. Nerve fiber bundles in internal and external capsules of the rat brains appearing on the surfaces of the coronal, horizontal, and sagittal planes were identified as to their locations and orientations. The nerve fiber bundles were clearly visualized by PS-OCT. The image penetration depth of the PS-OCT images was about 1.0mm in gray matter and about 0.5mm in white matter, so the refractive indices of gray and white matters were assumed to be 1.4.