規準化脈波容積に及ぼす基礎動脈血液量・脈圧・平均動脈圧の影響

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13610092
• 研究機関: 札幌医科大学
• 研究代表者: 沢田 幸展 札幌医科大学, 医学部, 教授 (40045539)
• 研究分担者: 長野 祐一郎 札幌医科大学, 医学部, 助手 (00325870) ; 田中 豪一 札幌医科大学, 医学部, 助教授 (10167497)
• キーワード: 指尖容積脈波 / コンプライアンス / 圧-容積関係 / 血圧 / 冷水浸漬 / 暗算 / 反応性充血 / 加齢

研究概要

基準化脈波容積(NPV)は近赤外光を用いた光電式指尖容積脈波のac成分をdc成分で除すことで一心拍毎に算出される。本研究では、新しい血管弾性特性指標としてのコンプライアンス指数(CI;=NPV/脈圧)を導入した。指尖部動脈の圧容積関係のモデルを作成し(V=a-b×exp(-nP))、3個の指数関数パラメータ(a, b, n)を用いて、NPVに対する基礎動脈血液量・脈圧・平均動脈圧の影響を調べた。
【実験1】被験者12名は2つの異なる水温(44℃,22℃)の水に測定手の反対側の手を浸漬した。それぞれ8分間の安静と浸漬において、指の位置を心臓の高さ、それより低い-15cm、-30cmに置いて測定した。90mmHgに対するCIの推定値(CI90)は22℃条件で有意に減少していた。
【実験2】CIの経壁圧(TP)に対する関数関係を調べるため、暗算作業(被験者16名)と反応性充血(5名)の測定を、カフ圧迫法を併用して行った。CIの対数変換値はTPに対して直線回帰を呈し、指数関数モデルを採用すると、安静に対して暗算では、パラメータa-32.5%、b-33.4%、n+15.3%であった。反応性充血では、パラメータa+61.1%、b+71.3%、n-33.1%であった。
【実験3】男子学生31名と中年男性9名を被験者とし、安静時における指数関数モデルの適合度とパラメータの群間差を解析した。その結果、中年群では、指数関数モデルの適合度は低下し、パラメータnが有意に減少することが判明した。
今研究ではNPVを応用して、指尖部の血管弾性特性を3つの指数関数パラメータ(a, b, n)に集約して記述する解析法を開発した。実験結果は、指数関数モデルの妥当性を支持するものであった。そして、ストレスと加齢の、指数関数パラメー夕への影響は異なることが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Sawada, Y., Tanaka, G., Yamakoshi, K.: "Normalized pulse volume derived photo-plethysinographically as a more valid measure of the finger vascular tone"International Journal of Psychophysiology. 41 (1). 1-10 (2001)
• [文献書誌] Tanaka, G., Sawada, Y., Nagano, Y., Yamakoshi, K.: "Finger arterial compliance, rather than normalized pulse volume, could be more valid index of the finger vascular tone"Psychophysiclogy. 38(Supplement 1). S94 (2001)
• [文献書誌] Tanaka, G., Kawana, S., Sawada, Y., Yamakoshi, K.: "Evaluation of pre-operative anxiety and propofol-induced sedation using newly proposed indices of finger vascular tone"Japanese Psychological Research. 44(2). 91-98 (2002)
• [文献書誌] Tanaka, G., Sawada, Y., Matsumura, K., Nagano, Y., Yamakoshi, K.: "Finger arterial compliance as determined by transinissionof light during mental stress and reactive hyperaemia"European Journal of Applied Physiology. 87(6). 562-567 (2002)
• [文献書誌] Tanaka, G., Sawada, Y., Matsumura, K.: "Examination of normalized pulse volume-blood volume relationship : Toward a more valid estimation of the finger vascular tone"Psychophysiology. 39(Supplement 1). S81 (2002)
• [文献書誌] Tanaka, G., Kawana, S., Sawada, Y., Yamakoshi, K.: "Normalized pulse volume and blood volume as separate indices of finger arterial and venous tone : Examination under propofol"Japanese Psychological Research. 45 (1). 50-59 (2003)
• [文献書誌] 田中豪一, 澤田幸展, 松村健太, 長野祐一郎, 山越憲一: "交感神経に調節された血管トーヌス評価のための指動脈コンプライアンス-血圧関数の応用"心理学研究. (印刷中).
• [文献書誌] Tanaka, G., Sawada, Y.: "Examination of nornialized pulse volume-blood volume relationship : toward a more valid estimation of the finger sympathetic tone"International Journal of Psychophysiology. (in press).