磁性流体機能の応用による冠微小循環血流制御システムの開発

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07558134
• Research Institution: Kawasaki College of Allied Health Professions
• Principal Investigator: 松本 健志 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 講師 (30249560)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡本 健彦 (株)クラレメディカル, 開発室, 主任研究員 ; 小笠原 康夫 川崎医科大学, 医学部, 講師 (10152365) ; 梶谷 文彦 川崎医科大学, 医学部, 教授 (70029114) ; 望月 精一 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 講師 (60259596) ; 後藤 真己 川崎医療短期大学, 医用電子技術科, 助教授 (50148699)
• Keywords: 冠血管トーン / 局所冠循環調節 / 一酸化窒素 / 血流ずり応力 / 分子血流トレーサ / 心筋内血流不均一性

Research Abstract

心筋内血流は空間的・時間的な不均一性、特に微小循環レベルで著しい不均一性を呈するため、冠血流調節メカニズムの理解には血管局所における循環動態にもとづいた評価が必要となる。本研究では、血管壁上の血流ずり応力依存性に血管内皮で産生され、血流調節因子の中でも血流の局所調節に特に重要な役割を演じている一酸化窒素(NO)をリアルタイムで計測するシステムを開発した。さらに、冠循環調節を階層的に評価するために、冠血管内皮細胞のα_2レセプタに結合する放射性微粒子を用いた分子血流トレーサ法による心筋内局所血流の分布計測法(High-Resolution Digital Radiography)を確立した。要点を以下に示す。
NOリアルタイム計測:摘出・潅流したイヌ大腿動脈の平滑筋層でNOを計測した結果、潅流量の増加に伴いNO濃度は増加し、両者の間に良好な直線関係が得られた。すなわち、NO産生量のずり応力への線形的な依存性を直接NOの作用部位である血管中膜で確認した。また、生理的な一定潅流量においてL-NMMAの投与は電流値を有意に減少させたが、これはL-arginine投与で回復した。これより、本法によってNOが選択的に検出されていることが示された。
心筋内局所血流調節:低酸素潅流時には局所血流不均一性は減少し、逆に局所血流の相関性は上昇した。正常酸素潅流心と低酸素潅流心における局所血流分布の違いは、左室心筋と右室心筋における局所血流分布の違いと同様であった。すなわち、心筋酸素供給の減少あるいは心筋酸素需要の増加により心筋潅流は空間的に一様化されることが示され、これを毛細血管レベルの分解能(100pixels/mm^2)で確認することができた。

Research Products

• [Publications] T.Matsumoto, H.Tachibana. et al.: "Regional Blood Flow Heterogeneity within the Rabbit Left Ventricle During the Normoxic and Hypoxic States." Microcirculation Annual. 11. 63-64 (1995)
• [Publications] T.Matsumoto, H.Tachibana, et al.: "Blood Flow Distribution in Endocardium and Epicardium of Left Ventricle During Normoxia and Hypoxia Evaluated by a Molecular Flow Tracer." Circulation (Suppl.I). 92・8. 133 (1995)
• [Publications] S.Mochizuki, M.Goto, et al.: "Direct Measurement of Nitric Oxide in Arterial Wall Using Newly Developed Nitric Oxide Microsensor." Medical Engineering-Applications, Basis and Communication. 8・4. 18-23 (1996)
• [Publications] T.Matsumoto, M.Goto, et al.: "Microheterogeneity of Myocardial Blood Flow in Rabbit Heart During the Normoxic and Hypoxic States." Am.J.Physiol. 270. H435-H441 (1996)
• [Publications] J.Ebata, T.Matsumoto, et al.: "Micro-regional Blood Flow Pattern Within the Rabbit Right Ventricular Myocardium." Microcirculation Annual. 12. 115-116 (1996)
• [Publications] T.Matsumoto, J.Ebata et al.: "Spatial Fluctuation of Regional Myocardial Blood Flows." Methods of Information in Medicine. (in press).