赤外レーザ・スリット照明蛍光生体顕微鏡による深部微小循環動態3次元観察法の開発

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05557041
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 柴田 政廣 東京大学, 医学部(医), 講師 (60158954)
• 研究分担者: 塩 育 (株)ニコンエンジニアリング, 開発部長 ; 馬場 一憲 東京大学, 医学部(医), 助教授 (30181035) ; 神谷 暸 東京大学, 医学部(医), 教授 (50014072)
• キーワード: 微小循環 / 3次元像 / 生体顕微鏡 / 赤外レーザー / 骨格筋

研究概要

平成5年度の主要研究目的であった、スリットレーザ蛍光顕微鏡の設計・試作に関しては、当初の計画に従い達成でき、実際の骨格筋微小循環動態の断層観察にも適用できた。以下、今年度に得られた成果をまとめる。
1.スリットレーザ照明装置の設計・試作:当部門で開発したアルゴンレーザ蛍光生体顕微鏡の改良を照明系を中心に行った。セルフォックとシリンドリカルレンズによる焦光方式により、断面形状28μm(厚み)×1.2mm(幅)のスリット状レーザ光が得られた。この照明によって得られる断層像のZ軸方向空間分解能(断層幅)は理論的に40μmであるが、開口数の大きな(NA=0.45)顕微鏡対物レンズの使用および顕微鏡対物レンズ共焦点面に励起用スリット光の幅に対応したスリット状開口絞りを設置することにより断層幅20μm以下の断層像が得られた。
2.2軸スリット照明法:試作2軸スリット照明法により骨格筋微小循環動態を観察した結果、従来の照明法では観察が困難であった表層から深部(約200μm)までの断層像が焦点面前後の不要な画像の重量なしに観察が可能となった。
3.近赤外領域レーザダイオードの利用:照明用光源として近赤外領域発光レーザを用いたことにより、組織内での光の散乱・吸収が少なく、また直進性も高い為、従来の可視光を利用したものに比べ深層部の画像が鮮明に得られた。

研究成果

• [文献書誌] A.Kamiya,J.Ando: "Vascular endothelial cell functions and biomechanics" Endothelium. 1. 127-130 (1993)
• [文献書誌] A.Kamiya,et al.: "Optimality analysis of vascular-tissue system for oxygen transport in mammal" J.Theoretical Biol. 162. 229-242 (1993)
• [文献書誌] 柴田,高橋,神谷: "蛍光生体顕微鏡による巨大分子の毛細血管透過性計測法" 医用電子と生体工学. 31. 25-30 (1993)
• [文献書誌] 柴田,河村,神谷: "スリットレーザー蛍光生体顕微鏡を用いた実質臓器内微小循環の計測" 脈管学. 33. 1005-1009 (1993)
• [文献書誌] 柴田,神谷: "毛細血管における血流" 病理と臨床. 11. 776-783 (1993)
• [文献書誌] M.Shibata,M.Sohirad,A.Kamiya: "Heterogeneity of the capillary permeability to macromolecules" Microcirculation aannual. 9. 175-176 (1993)
• [文献書誌] A.Kamiya et al.(共著): "Vein:Functional role in the circulation" Springer-Verlag, 144 (1993)