レーザドップラ法による脳微小血管血流調節機構とその特異性の解析

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10671335
• 研究機関: 国立循環器病センター
• 研究代表者: 関 淳二 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長 (20163082)
• 研究分担者: 高見沢 計一 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室員 (10163312) ; 中山 泰秀 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長 (50250262)
• キーワード: 脳軟膜細動脈 / レーザドップラ法 / 血流調節 / 壁剪断応力 / 一酸化窒素 / 臓器特異性 / 血流抵抗 / 血流分布

研究概要

本研究では、我々が開発した光ファイバ型レーザドップラ流速計顕微鏡を用いてラット脳軟膜の単一微小血管における血流速度を高い時間・空間分解能で定量化することにより、脳微小血管系の血流調節機構、及びその脳微小循環における臓器特異性を明らかにすることを目的とする。
前年度に改良したシステムを用いる事によって、計測可能な血流速度の上限が200mm/s程度に増大し、オフラインでの時間分解能は最高1msに向上した。実時間計測の時間分解能は、動物実験における実際の計測で、10ms以下と予想の数分の一の分解能が得られた。これらの改良により、脳微小血管における血流速度を、直径100ミクロンを越える細動脈まで計測可能となると共に、ラットなどの小動物においても血流速度の拍動成分を定量的に計測できる事が確かめられた。ジャービルを用いて、両側総頸動脈結紮による脳虚血再灌流時の脳軟膜微小血管における血流速度の経時変化を本システムにより計測した。細動脈の血流速度は、攣縮時の0から、post ischemic hyperemiaにより、もとの速度の2倍程度(数十mm/s)まで増大し、最大流速は平均流速の倍程度に達したが、この変化に十分追随可能であった。広い血管径範囲にわたって血流速度の高分解計測を行うことにより、血流調節及び血流拍動に対する一酸化窒素の関与について明らかにしていく。

研究成果

• [文献書誌] Seki, J., Sasaki, Y., Oyama, T., Yamamoto J.: "Effects of intracranial pressure on the pial microcirculation in Rats studied by a fiber-optic laser-Doppler anemometer microscope"Front. Med. Biol. Eng.. 9(2). 113-122 (1999)
• [文献書誌] Noguchi, T., Seki, J., Yamamoto J., et al.: "Effects of voluntary exercise and L-arginine on thrombogenesis and microcirculation in stroke-prone spontaneously hypertensive rats"Clin Exp Pharmacol Physiol. 26(4). 330-335 (1999)
• [文献書誌] Seki, J.: "Pulse wave propagation in microvessels studied by a dual laser-Doppler anemometer microscope"Microcirculation Annual 1999. 15. 37-38 (1999)
• [文献書誌] Seki, J., Sasaki, Y., Oyama, T., Yamamoto, J.: "Maximal flow pulsation in the pial arterioles of rats at increased intracranial pressure"Front. Med. Biol. Eng.. (in press). (2000)
• [文献書誌] 関淳二、佐々木康人、小山知美、山本順一郎: "光ファイバLDA顕微鏡によるラット脳微小血管血流の計測"流れの計測. 15(21). 45-50 (1999)