近年、未熟児、低出生体重児の生存率が明らかに向上するにつれて、新生児胃腸疾患、例えば壊死性小腸結腸炎（NEC）の罹患しやすい人が増加し、NECの主な発症対象は未熟児であり、進行が速く、病死率が高いという特徴がある。NECを診断するための金基準は病理検査であるが、実際の作業では操作性がなく、現在はBell分割基準を用いて病状の重症度を診断し評価するのが一般的である。その中、Bell I期は疑似症例であり、主に胃貯留を示し、軽度を伴う腹部膨満などの表現は、授乳耐性（FI）表現と似ており、映像学的表現に特異性がなく、FIとの早期識別が困難である。NECは発病隠匿し、病状の進展が迅速で、病死率が高く、生存者は常に短腸症候群、成長損傷、神経発育損傷などの深刻な長期合併症を合併することができるが、既存の診断方法では連続的、動態的な観察ができず、器官血流動力学の変化を評価し、器官灌流変化後の臨床表現を早期に評価することができる。
FIは未熟児が腸内栄養を消化できず、胃残量が前回の授乳量の50%を超え、腹膨れ及び/又は嘔吐を示し、腸内授乳計画の中断を招いた。FIの病因がはっきりせず、早産による腸管発育の未熟と関係がある可能性があり、NECや敗血症などの深刻な疾病の早期臨床表現でもある可能性があり、胎児年齢が32週未満または出生体重が1500 g未満の早産児によく発生し、現在はFIとNECの前駆症状を早期に効果的に区別するための公認の鑑別診断基準がなく、発育性授乳不耐（DFI）およびNECに関連する病理性授乳不耐（PFI）の概念を研究・発見し、新生児血流動力学変化とFIとの間に密接な関連があると考え、近赤外分光法（NIRS）技術を利用して新生児腸管組織酸素飽和度（rFI）を監視するSO 2）またはFIの有無を評価することができる。NIRSはrSO 2を持続可能に監視し、特定の組織または器官の血流灌流状態を反映する技術であり、非侵襲的、リアルタイム、連続的、ベッドサイドで操作できる利点がある。その原理は人体組織に対して良好な透過性を有する近赤外光（スペクトル範囲700 ~ 900 nm）を用いて局所組織酸素結合及び血流動力学を監視し、ヘモグロビンの変化を通じて局所組織の酸素供給と酸素消費の動態平衡を反映する。異なる酸化状態におけるヘモグロビンの近赤外光吸収の波長範囲は異なり、酸素含有ヘモグロビン（HbO 2）は赤外光吸収を主とし、デオキシヘモグロビン（Hb）は赤色光吸収を主とし、NIRSを用いて組織血管内のHbO 2とHb濃度の変化を測定し、修正したビル・ランバート法則を用いてHbO 2とHbの近赤外光吸収と組織中濃度との関係を記述し、最終的にrSO 2を得た。以上より、NIRSを用いて血管内の酸素結合状態と血流動力学の変化を迅速かつ連続的に測定し、臓器rSO 2を測定し、局所組織に酸素不足及び血液不足が存在するかどうかを反映することができる。
近年、新生児胃腸疾患分野の研究の大きな焦点はどのようにNECを予防、早期識別及び規範的に治療するかであり、研究により腸内酸素供給障害はNECの発病の主要な要素の1つであり、NIRSを利用するか、新生児腸組織の虚血を適時に発見することができ、早期に腸組織の血流灌流を改善し、腸損傷の発生を減少させることが期待され、同時に臨床の早期FIとNECの前駆症状の識別を補助することができ、それにより疾病の早期に有効な鑑別を行い、適時に腸内授乳を確立する
大部分の研究におけるNIRSのモニタリング部位は主に臍下であり、NIRSを用いて肝臓と臍下領域の酸素飽和度を同時にモニタリングする方法は安全で実行可能であるが、肝臓と臍下の酸素飽和度値の相関性と一致性は比較的に劣っている。NIRSモニタリングの最適部位については、新生児肝臓と臍下NIRSモニタリングの基線値が明らかになっていることをさらに探索し、より効果的にNIRS技術を未熟児NECの発病と病歴の予測に応用する必要がある。一部の学者は4つのモニタープローブを用いて、NEC新生児の腹部の4つの異なる部位を同時にモニターし、右腹部の腸管rSO 2値の変動が最も激しく、他の3つの位置より顕著に低いことを発見した。
NIRSは72 h連続して健康未熟児腸管rSO 2をモニタリングし、同時に3 d超音波モニタリングを継続して食事前後の腸間膜血流をモニタリングし、腸管rSO 2と超音波モニタリングの腸間膜上動脈血流動力表現が顕著に関連していることを発見し、NIRSは腸管血流灌流のモニタリングに用いることができることを提案した。健康な満月児の生後1日目の腸管rSO 2の平均値は69.9%±12.1%、2日目は75.3%±12.4%で、腸管rSO 2は時間の経過とともに増加した。偶然ではなく、McNeillなどはNIRSを用いて健康未熟児の腸管rSO 2が32%~ 66%の間で変動することを観察し、健康未熟児は生後1週目の腸管rSO 2値が低下傾向にあり、最低値に達した日数は4.5 ~ 7 dで、その後上昇を始めた。妊娠30週未満の未熟児の正常腸管rSO 2値は36.7%~ 46.0%であることが観察された。腸管rSO 2は同時に受胎年齢及び出産後日齢の影響を受けるため、1つの参考値範囲だけでは異なる出産年齢、異なる出産後日齢の新生児を個別化評価するのに十分ではない。NIRSモニタにより220名の胎児年齢<32週および/または出生体重<1200 gの未熟児の出産後1週間の腸管rSO 2値を記録し、初めて予測モデルを構築し、入組未熟児は前4 d平均腸管rSO 2値が低下傾向、5 ~ 7日目が上昇傾向、そして7日目に基本的に出生レベルに回復し、これはMcNeillなどの研究結果と類似していることを発見した。張敬華氏らの研究結果も以上の結論を支持し、極低出生体重児の腸管rSO 2を観察することにより、生後2週間前にその腸管rSO 2値は日齢の増加に応じて変動することが分かった。同様に、Cortezなどの研究では、胎齢<30週の赤ちゃんの腸管rSO 2値は生後最初の9 dで低下傾向にあり、10 ~ 14日目から上昇することが分かった。そのため、出生後の各時間帯に健康未熟児の腸管rSO 2値に変異があると考えられる。
未熟児のほぼ1/3は胃腸管の未成熟によりFIが出現し、FIの臨床表現はI期NECと非常に似ており、早期に有効な鑑別を行うことは難しい。FIが出現すると、通常は腸内栄養が中断され、腸内栄養の確立時間が遅延し、未熟児感染のリスクが増加する。これにより、臨床医師はFIとNECの前駆症状を早期に有効に識別することが求められるが、現在はFIとNECを区別する明確な鑑別診断基準はない。最終的にNECに発展した乳児腸管rSO 2基線値はNECが出現していない乳児に比べて明らかに低く、監視期間中にNEC患児のNIRS基線値変異性欠損とNIRS信号損失などの情況が現れる可能性があり、FIが出現したがNECに発展していない乳児腸管rSO 2基線値は持続的に低下しているが変異性があり、未熟児腸管rSO 2を監視することにより、FIとNECの前駆症状を早期に鑑別できることを提案した。李旭芳らはNIRSを用いて極低出生体重児の出産後1 ~ 14日目の腸管rSO 2と脳組織酸素飽和度（cerebral regional oxygen saturation、CrSO 2）をモニタリングし、同時にその間にFI患児の腸管rSO 2の変化が出現したことをモニタリングし、そして授乳に耐えられた新生児と比較し、FI患児の腸管rSO 2基線値が胃貯留、嘔吐または腹部膨満などの臨床表現の前1 dに明らかな変動が現れ、極低出生体重児に対して床側連続NIRSを行って腸管rSO 2の変化をモニタリングすることは、授乳計画の適時な調整に重要な意義があると考えた。現在、国内外でNIRSのFIへの応用に有効な研究が不足しており、大量の腸管rSO 2、FI相関性研究を行ってFIの早期識別と診断を探索する必要がある。
研究により、腸管rSO 2<30%は極早産児のNEC発生リスクを増加することが分かった、極早産新生児を予測するNECにおける腸管rSO 2<30%の実用性をさらに明確にするため、86例の極早産児の腸管rSO 2をモニタリングすることにより、最終的にNECの極早産児の平均腸管rSO 2<30%に発展し、NECの極早産児の平均腸管rSO 2≧30%に発展していないことを発見し、NIRS技術がNECの赤ちゃんが発生しないことを識別するのに役立つという観点を提案した。出生後48 h以内に腸管rSO 2<70%の乳児がNECに発生する確率は明らかに上昇し、臨床でNECが発生する前にすでに腸管組織の酸素欠乏表現が存在していると考え、新生児腸管rSO 2のモニタリングはNECを早期に識別できることを指摘した。NIRSは100例の胎齢<32週、体重<1.5 kgの乳児の腸管rSO 2をモニタリングし、腸管rSO 2≦56%がNECに発生する独立した危険因子であることを提案し、未熟児の腸管rSO 2をモニタリングすることによってNECに発生するリスクのある乳児の早期スクリーニングに役立つ可能性があると考えた。NIRSは腸管rSO 2をモニタリングし、腸管局所灌流の状況を反映することができ、NECの発生リスクを評価するための技術であると考えられる。
CrSO 2と腸管rSO 2の比（cerebro-splanchnic oxygenation ratio、CSOR）を監視することは、脳灌流には自己調節能力があるため、正常な場合には内臓と脳血中酸素の比率は一定であると考えられるが、虚血酸欠期間中にはこの比率正常値を下回る可能性があります。そしてNIRSを用いてCrSO 2、腸管rSO 2を同時にモニタリングし、CSOR<0.75は腸虚血の存在を示唆し、CSOR>0.96は基本的に腸虚血を排除することができ、腸管rSO 2を単独で使用するよりも、CSORは腸管虚血をよりよく予測することができる。32週間の早産双子（正常、NECと診断された）のCrSO 2、腸管rSO 2を監視した結果、健康な赤ちゃんの腹部CSOR>0.75が見つかり、NECの患児の腹部CSOR<0.75が見つかった。75人の未熟児の腸管rSO 2とCrSO 2を監視し、CSOR値を計算することにより、CSORが0.1増加するごとにNECを診断する確率は約28%増加し、腸管rSO 2の高い変異性はNECを臨床的に排除する可能性、すなわち変異係数が0.1上昇するごとにNECを排除する可能性が2.6倍上昇することに役立つと考えられる。5.2 NIRSとバイオマーカーを組み合わせるか、NECをより正確に予測することができる腹部X線と超音波検査はNECを診断する古典的な手段であるが、NEC患児は発病前に特異的な臨床表現が不足しがちであり、腹部X線や超音波などのよく見られる方法で早期診断と治療が困難であり、一度診断されると、病状は非常に危篤で進行悪化期にあることが多い。近年、脂肪酸結合蛋白、サイトカイン、腸管菌群などのNEC関連バイオマーカーは予測、早期診断、重症度評価、予後の面で潜在的価値があり、バイオマーカーは客観的、定量的で、正確かつ再測定できる特徴があり、NIRS連合バイオマーカーを通じてNECの発生を評価することを発見し、臨床精密診断と個別化治療に方向を提供することが期待されている。彭文玲氏らは、NIRSと血清腸脂肪酸結合蛋白（intestinal-fatty acid binding protein、I-FABP）の併用を提案し、あるいはNIRSが腸組織虚血を予測する感受性と特異性を高めることができ、NECの発生と転帰をよりよく予測するのに役立つ。これに対し、Kuikらは併用腸管rSO 2と尿I-FABPがNEC発生後の腸管の回復状況を予測できるかどうかを評価し、Bell分割≧II期の早産児27人を組み入れた結果、尿I-FABPがNEC患児の腸管回復を予測する上での作用はまだ検証が必要であることが分かった。双等をつないで57例の未熟児の腸管rSO 2を監視測定し、血清C反応蛋白（Creactive protein、CRP）レベルを測定し、NECグループの未熟児の腸管rSO 2が非NECグループより低く、血清CRPレベルが非NECグループより高く、NIRS技術の未熟児NECに対する診断価値がCRPより高く、かつ腸管rSO 2と連携したCRPの未熟児NECに対する診断価値と同等であることを観察した。以上のいくつかのバイオマーカーのほか、近年腸管アルカリホスファターゼ、インターロイキン-27などの新型NECバイオマーカーが続々と発見され、早期NECを識別することができ、さらにNIRSとこれらのバイオマーカーを共同で分析研究することはNECの発生と転帰をよりよく予測するのに役立つ。 以上から、新生児の早期低NIRS値はNECの発生の早期発見に寄与し、NIRS及びバイオマーカーを組み合わせてNECの発生を高度に予測することができ、疾患の臨床表現が現れる前にNECを有する新生児を早期に識別するのに役立つと考えられる。
NIRS技術を利用して新生児、特に未熟児の腸管rSO 2とCSORを監視測定することにより、異常な腸管血流動力学表現を識別することができ、それによりNECの前駆症状とFIを早期に鑑別し、さらに早期に疾病に介入し、さらに発展を避けることができる、また、NIRSと他のバイオマーカーとの連携解析により、NEC関連の臨床事象の発生をより正確に予測できるかもしれない。将来の研究では、異なる部位および異なる新生児群の腸管rSO 2とCSOR基線値および関連疾患のNIRS変化の特徴、特に腸管などrSO 2に関する研究をさらに評価する必要があり、これは新生児FIの予測、NECの発生の減少に深い意義がある。
博聯衆科MOCシリーズの脳組織酸素飽和度監視測定器は連続、リアルタイム、非侵襲的な組織酸素飽和度（rSO 2）監視値を提供することができ、特定の器官（例えば脳、腸間膜、腎臓など）と全身灌流状態を反映することができる。研究により、rSO 2モニタリングは通常の血流動力学測定方法では発見できない灌流損傷状態を早期に発見することができ、脳及び地域組織の酸素需給バランス、脳血流の動態変化を適時にモニタリングすることができ、脳及び組織の虚血、酸欠を早期に評価し、周術期管理を指導することができ、周術期合併症の発生率を減らすことができ、組織の酸素結合状態を敏感に反映し、介入し、臨床治療管理全体を最適化し、入院時間を短縮し、患者の予後を改善することができる。
