| 研究課題/領域番号 |
11558115
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 川崎医科大学 |
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研究代表者 |
小笠原 康夫 川崎医科大学, 医学部, 助教授 (10152365)
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| 研究分担者 |
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, 医学部, 教授 (70029114)
山森 伸二 日本光電工業(株), R&Dセンター, 部長
豊田 英嗣 川崎医科大学, 医学部, 助手 (30248215)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| キーワード | マイクロストレイン / NADH / 虚血 / 冠微小循環 / 高速度CCD生体顕微鏡 |
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| 研究概要 |
心筋内で最小細動脈が支配する血管床の長径は数百μmであり、このサンプルサイズに至ると冠血流分布の不均一性が顕在化してくる。しかし冠血流のミクロは不均一性にかかわると考えられる心筋微小変形の特性については不明である。本研究では高速度CCD生体顕微鏡と微小光マーカを用いて拍動心微小領域心筋のミクロ(数百μm)とマクロ(数mm)の変形特性を直接可視化し、検討した。まず、マイクロストレイン計測は麻酔開胸犬を対象に、拍動中の心臓に歪み計測用の光マーカをマイクロピペットを用いて植え込み、高速度CCD生体顕微鏡システム(毎秒200フレーム)で観察視野1.0×0.8mm^2内(倍率200倍)のマーカの動きを観察した。そして、実験後にコンピュータ上で画像処理してマーカ座標点の変位を計測・解析できるシステムを試作した。また、これを1)通常の心房に始まる刺激伝導時、2)心室ペーシング(不整脈のモデルで刺激伝導が逆転する場合)、3)交感神経β刺激剤投与下(心収縮力が増強する場合)で、各歪み特性が如何に変化していくかを検討した。
心筋収縮はmmオーダのマクロの変形では均一であるが、数百μmオーダのミクロの変形では不均一性が顕在化した。上記の方法とあわせてラット摘出拍動心の代謝イメージをミトコンドリア内NADHの特異的蛍光特性(460mm)を用いて計測・解析した。そして、心筋歪みの不均一性を生じるサイズと心筋代謝機能分布の不均一性が生じるサイズが同程度であることがわかった。
さらに、心内膜側領域の微小循環観測とともに、心筋壁内NADH代謝機能分布の計測を行った。その結果、心内膜側と心外膜側の代謝機能ほ比較・検討した。その結果、心内膜側において虚血時の心筋代謝機能の脆弱性が示唆された。
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