色素経皮呼吸法による無侵襲心拍出量測定装置の開発

• 研究課題/領域番号: 09877262
• 研究種目: 萌芽的研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 胸部外科学
• 研究機関: 日本医科大学
• 研究代表者: 田中 茂夫 日本医科大学, 医学部, 教授 (70089720)
• 研究分担者: 別所 竜蔵 日本医科大学, 医学部, 助手 (60281432) ; 落 雅美 日本医科大学, 医学部, 助教授 (90160887)
• 研究期間 (年度): 1997 – 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 1998年度: 400千円 (直接経費: 400千円); 1997年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 色素経皮呼吸法 / 無侵襲心拍出量測定法 / 相互相関関数測定装置 / 色素希釈曲線 / 色素経皮吸収標示装置 / レーザーダイオード

研究概要

研究実績の概要
経皮吸収により色素を血液に供給して循環器系の希釈曲線を測定することを目的として、擬似乱数制御超音波色素加圧装置(周波数1MHz、出力7W)、耳朶用透過光検出装置(光源805nm)及び擬似乱数-検出信号間相互相関関数算出ソフトウエアを開発し、成犬を用いて実験を行った。また、経皮吸収法との比較のため輸液ポンプ用制御機構を開発し、擬似乱数に従って色素を直接静脈に注入できるようにした。
実験方法:以下の順序で色素注入し、外部光を遮断した検出装置を耳朶に装着して透過光を100秒間検出し、そのA/D変換データと擬似乱数との相互相関関数を求めた。
1.体毛を剃った腹部に色素を塗布後超音波振動子を圧着。
2.下腹部を3cm切開して筋肉内に色素を充填し、超音波振動子を圧着。
3.股動脈にポンプに接続されたチューブを挿入し色素を注入、従来の手動急速注入法に比べ、単位時間あたりの注入量はa;1/1000、b;5/1000、c;15/1000の3種類とした。
結果:経皮吸収指標(indication)に対しては、色素塗布後約30分経過した時点で相互相関関数に僅かながら周期性が認められた。筋肉内指標ならびに静脈注入に対しては相互相関関数に明確な周期性が認められた。
結論:経皮吸収標示により相互相関関数に僅かながら周期性が認められたこと、ならびに筋肉内標示により明確な周期性が認められたことにより、末梢血管からの色素吸収は色素希釈法の標示に供しうるレベルに有ることが実証できたと考えられる。今後、装置の改良とともに更に皮膚透過性に優れた色素あるいは皮膚吸収促進剤を開発することにより、経皮吸収法による色素希釈曲線の測定が実現できるものと考えられる。