心筋微小循環系の血流分布・代謝機能動態in vivoイメージングシステム開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15300174
• Research Institution: Kawasaki Medical School
• Principal Investigator: 小笠原 康夫 川崎医科大学, 医学部, 助教授 (10152365)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 健志 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (30249560) ; 仲本 博 川崎医科大学, 医学部, 助手 (10299183) ; 矢田 豊隆 川崎医科大学, 医学部, 講師 (00210279) ; 梶谷 文彦 岡山大学, 大学院・医歯学総合研究科, 教授 (70029114)
• Keywords: 微小循環 / 心筋 / 代謝機能 / イメージング / 血流分布 / NADH / ミトコンドリア / 酸素分圧

Research Abstract

本年度はシステム構築に重点をおき、心筋組織代謝機能評価のためにNADH蛍光分布のみでなくエネルギー代謝の源であるミトコンドリア分布イメージの、評価基準となる血流分布計測を行った。心筋組織代謝機能イメージングユニットはNADH蛍光分布(自己蛍光、励起光:370nm,蛍光460nm)、ミトコンドリア分布(Rhodamine蛍光、励起光:500nm,蛍光:540nm)、PO_2分布(Pd-porphine燐光,励起光:545nm,燐光:610nm)のイメージングをおこなうもので、とくに励起光源に高輝度LEDを用いて、フィルタによる光量のロスの低減をはかり、かつ励起波長の選択を容易にすることを試みた。時分割同時計測ユニットを用いて、3つの蛍光を同時計測するために、励起光源に発光ダイオードを用いた、コントローラについて検討し、その有効性を確かめた。本ユニットにより光源の切り替えにより、励起が容易になり、実用レベルでの同時計測が実現できるものと推察された。なお、それぞれ10msごとに励起し、おのおのの蛍光を観測する。PO_2評価には、従来のPd-porphine燐光の消滅時定数の直接計測にかわって、撮像ゲート制御を行った燐光積算量による評価法を導入した実時間イメージング法を考案した。コントローラの試作を行い、基本動作を確認した。そして、撮像方式について特許出願を行った。さらに、これらの代謝イメージと比較検討するための血流分布イメージの計測、解析を併せて行った。対象は臨床応用が期待されている人工血液灌流時の局所心筋について血流分布イメージングを行い、正常時、低酸素時の状態の相異を明らかにし、代謝イメージングとの比較対照となる血流イメージの特徴を明らかにした。

Research Products

• [Publications] 淺野誉久: "ラット交叉潅流モデルを用いたリポソーム型人工赤血球の局所心筋潅流特性の評価-分子トレーサー法を用いた検討-"電子情報通信学会技術研究報告 信学技報. 103・183. 13-16 (2003)
• [Publications] Yasuo Ogasawara: "Analysis of three dimensional architecture of renal microcirculation"SPring-8 User Experiment Report. 11. 129 (2003)