JP2015514458A - 被験者の皮膚局所熱充血応答を表わす血管拡張データを取得する方法および装置 - Google Patents

Abstract

本明細書では、被検者の皮膚局所熱充血応答を表わす少なくとも１つの血管拡張パラメータの値を取得する方法が開示される。サンプリング部位の温度が第１の温度から第２の温度まで上昇させられて、初期加熱期間維持されるとともに、サンプリング部位の初期最大赤血球流量（ＲＢＣＦ）および被験者の平均動脈圧が取得される。初期最大皮膚血管コンダクタンス（ＣＶＣＩ，ｍａｘ）が、初期最大ＲＢＣＦを平均動脈圧で除算することによって計算される。ＣＶＣＩ，ｍａｘまたはそれから導出される少なくとも１つの他のパラメータが、血管拡張パラメータとして使用される。

Description

本開示は、被験者の皮膚局所熱充血応答を表わす少なくとも１つの血管拡張パラメータの値を取得する方法に関する。

従来の研究によれば、アクセス可能な身体領域における微小血管系の推定は、サンプリング部位での局所的微小血管系の状態を描写するだけでなく、それはまた、身体全体の血管および神経の機能不全に関連するさまざまな障害／疾患と高い相関関係があることが示されている。皮膚表面から１〜２ミリメートル下に位置する皮膚微小循環（cutaneous microcirculation）は、皮膚血流（ＳｋＢＦ）と呼ばれることが多く、皮膚血流を推定するための複数の技術が開発されている。

とりわけ、レーザードップラー技術は、皮膚血流を調べるために一般的に使用される。レーザードップラーは、レーザー光のビームの反射に基づいている。移動する血球に光が当たると、光は波長の変化（ドップラーシフト）を生じる。これらの波長の変化の大きさと周波数分布は、血球の数と速度に関係している。現在利用が可能なレーザードップラー技術としては、それに限定はされないが、レーザードップラー流速測定法（ＬＤＦ：laser Doppler flowmetry）がある。

ＬＤＦ技法では、皮膚上に位置するプローブを使用して、入射波長に応じて、１ｍｍ^３以下の小さい体積内で移動する血球の速度と濃度を記録する。いくつかの異なる信号を記録することができるが、赤血球流量（ＲＢＣＦ：red blood cell flux、すなわち測定体積内で移動する血球の速度と濃度の積）が最も頻繁に使用される。皮膚を局所的に加熱すると、加熱される領域で直接的かつ実質的な血管拡張が引き起こされ、これは局所熱充血（ＬＴＨ：local thermal hyperemia）と呼ばれている。健康なヒトでは、約４２〜４４℃の持続的な局所的温度によって、皮膚血管の最大拡張が引き起こされる。ＬＴＨと組み合わされたＬＤＦは、微小血管反応性や、神経機能および内皮機能（endothelial function）を評価するための非侵襲的方法であり、したがって、ＬＤＦによって推定されたＬＴＨは、末梢血管疾患、慢性腎不全、および糖尿病を研究するために使用されてきた。さらに、全身性硬化症（systemic sclerosis）、脊髄損傷、末梢神経障害（peripheral neuropathy）、および多系統萎縮症（multiple system atrophy）などのさまざまな疾患において、熱充血応答の低下が見出されている。

ヒトの皮膚における軸索反射は、機械的、加熱的、または化学的な刺激に対する、求心性Ｃ線維媒介性応答（afferent C-fiber-mediated response）であることが示唆されている。軸索反射は、カルシトニン遺伝子関連ペプチドおよびサブスタンスＰの放出を介して、逆行性血管拡張（antidromic vasodilatation）を誘発する。局所麻酔薬による感覚神経ブロックは、迅速加熱誘発ＡＲ応答を約６０％減少させて、ＡＲフレアに対する感覚神経の寄与が、他の要因よりも高いことを示す。軸索反射関連の血管拡張における障害は、糖尿病やその他の小線維神経障害における、皮膚の微小循環に影響を与える可能性がある。軸索反射は、小さい神経線維が大きい線維よりも先に影響を受ける末梢神経障害において、損なわれる。末梢神経障害と関連する疾患において、神経障害は血管障害よりも早く発生するため、統合内皮機能（integrated endothelial function）に関係する試験は、内皮機能の神経媒介部分による試験ほど、感度がない場合がある。例えば、軸索反射によって誘発される初期ピークは神経媒介性であり、これに対して最大拡張、または最大拡張の百分率として表わされる初期ピークは、統合化された神経媒介性／血管媒介性の内皮機能と関連している。したがって、ＬＴＨの神経媒介部分に焦点を当てる、短時間加熱ＬＴＨは、官能試験のための可能性があり実在性の、かつ非侵襲式のツールになる。

交感神経活動（sympathetic activity）の機能不全は、多くの心理的、神経学的、および一般的な医学的疾患において非常に一般的である。交感神経機能の定量的評価は、疾患状態や治療結果を推定するのに不可欠である。全身性交感神経機能（generalized sympathetic functions）の検査を除いて、微小神経電図検査（microneurography）は、筋肉組織中の交感神経活動を直接的に記録することができる唯一の手法であるが、この侵襲的な方法は、高度な技量に依存するために、一般的に適用されない。

軸索反射（ＡＲ）増強が、ノルエピネフリンおよびその他のα−アドレナリン作動物質イオン泳動によって実証されている。交感神経血管収縮神経のシナプス前遮断は、局所皮膚加熱に対するＡＲ応答を消滅させる。したがって、局所的ＡＲ皮膚応答の試験は、局所交感神経機能に対する急性の化学的または物理的な介入のチャレンジ効果を推定するとともに、健康状態および疾患状態での交感神経活動に関係する要因を研究するための客観的な方法となる可能性がある。

ＬＴＨ時の皮膚血流変化は、２つの主要な独立したフェーズ、初期最大（すなわち、初期フェーズ）、それに続く最低、次いで長期の安定（すなわち、安定フェーズ）を含む。初期最大は、通常、局所加熱後の最初の５分間に発生し、主として、求心性Ｃ線維の逆行性活性化を介する軸索反射によって媒介されるとともに、窒素酸化物および交感神経系血管収縮神経によって影響されることが証明されている。対照的に、安定は、局所加熱後２０〜３０分まで発生せず、ほとんどは、血管壁内部の平滑筋の直接弛緩を誘発することができる窒素酸化物（ＮＯ）によって媒介される。血管の最大拡張は、少なくとも３５分間の連続加熱によって達成される。ほとんどの従来式の慣行は、被験者の微小血管状態を推定するために安定フェーズ（または最大拡張）に関連したデータを使用するが、これには非常に時間がかかる。また、安定データを取得するのに必要な長時間の加熱は、結果として血管の過剰血管拡張を生じ、血管が元の、または加熱前の状態に回復するには、一般的に、２時間を超える時間を要する。

以前の研究によると、同じサンプリング部位上に局所的な熱刺激を繰り返し適用すると、この刺激に対する血管拡張応答における時間依存低下が引き起こされることが示されている。この効果は、ＮＯの拡張作用に対する皮膚微小循環の局所的な感度が一時的に低下することと関連している。したがって、この分野のすべての研究は、血管が元の状態に回復するまで、または被験者が回復期間に入った後は、繰り返しサンプリングを行うべきではなく、そうしなければ、得られたデータは、被験者の実際の微小血管状態を反映せず、血管の感度低下のために無駄になることを示唆している。さらに、以前に使用されたＬＴＨ応答の推定は、単に神経媒介効果だけでなく、神経媒介機能および内皮媒介機能の両方の統合効果を表わしており、したがって、それらは局所的な感覚機能および交感神経機能を推定するのに使用することができない。

さらに、単一点プローブＬＤＦは、以前のプロトコルによるＬＴＨに対して、再現性に乏しいと考えられてきた。これは、一部には、毛細血管密度において大きな空間的不均一性があること、感覚神経支配において高度な変動性があることと合わせて、記録領域が最小であること、および記録部位が無作為であることによるものである。上記の観点で、レーザードップラー流量における非常に大きな変動が、被験者間の相当する部位から、同一被験者の異なる部位から、さらに同じ個体の同じ部位からでさえ、数分、数時間、または数日の間隔で見られた。したがって、この技法は、微小血管機能および神経学的機能のルーチン推定に使用することができず、ＬＤＩ、ＬＳＣＩのような、より大きな記録領域、および一体化プローブを有する代替の方法が導入されているが、それらはなお時間がかかるとともに、その他の制約も生じる。加熱プローブまたはＬＤＩ（同様にＬＳＣＩ）加熱プローブと組み合わせた一体型プローブのホルダーサイズは、加熱プローブと組み合わせた単一点プローブのホルダーサイズよりも格段に大きいため、それらは指、足指、顔や関節の不均一領域などの身体上の多くの場所に適用することが困難であり、それらの使用はさらに制限される。

したがって、時間効率の良い方法で、満足できるデータ再現性を有して、被験者の皮膚局所熱充血応答を表わす血管拡張パラメータの値を非侵襲的に取得するための新たな方法の開発について継続的な関心が示されている。特に関心が高いのは、従来式のＬＤＦ／ＬＴＨ技法と比較して、繰り返しサンプリングを比較的短い間隔で実行することのできる方法および装置の開発である。

以下は、読者の基本的な理解を助けるために、本開示の簡略化された概要を提示するものである。この概要は、本開示の広範な全体像ではなく、本発明の主要要素／重要要素を確認することも、本発明の範囲を描写することもしない。その唯一の目的は、本明細書に開示されるいくつかの概念を、後に提示されるより詳細な説明の前置きとして、簡略化した形態で提示することである。

一観点において、本開示は、被験者の皮膚局所熱充血応答を表わす少なくとも１つの血管拡張パラメータの値を取得するための方法を対象とする。特に、前記の皮膚局所熱充血応答は、一般的に短期加熱から生ずる被験者の神経機能（たとえば、感覚機能および交感神経活動など）に関係している。したがって、本明細書において提供される短期加熱とそれに対応する評価ステップは、被験者の神経機能を評価することにおいて、長期加熱よりも有利である。さらに、臨床医学においては、しばしば、感覚機能および交感神経活動に関連する情報を取得することが必要とされる。しかしながら、従来式の方法で用いられる長期加熱は、通常、後のサンプリングステップにおける微小血管応答に対して感度低下効果を生じる。したがって、本方法は、短期加熱だけを必要とする初期フェーズに関連する情報を使用することによって、この感度低下効果を最小化することができるという点で有利である。

本方法の実施態様によれば、血管拡張パラメータの値は、初期加熱期間において得られた測定値から計算することもできる。例えば、初期加熱期間は、局所温度が３８〜４４℃に到達した後、最初の３〜５分を含めてもよい。このようにして、本サンプリングステップは、持続的な血管拡張（または過剰血管拡張）を生じることがなく、したがって２時間未満の間隔で、繰り返しサンプリングを実行することができる。したがって、本方法は、従来式のＬＤＦ／ＬＴＨ技法と比較して、極めて時間効率が高い。さらに、このようにして得られた初期最大皮膚血管コンダクタンス（ＣＶＣ）は、許容できる再現性を示すとともに、被験者の皮膚局所熱充血応答を推定／評価する際の要因として使用するのに適している。

本開示の一実施態様によれば、この方法は、以下のようなステップを含む。第１の温度で第１のサンプリング部位においてベースライン測定を行うステップ。ベースライン測定の期間中、サンプリング部位の第１のベースライン赤血球流量（ＲＢＣＦ_ＢＬ）、および被験者の第１のベースライン平均動脈圧（Ｐ_ＢＬ）が取得される。第１のベースライン皮膚血管コンダクタンス（ＣＶＣ_ＢＬ）は、式：ＣＶＣ_ＢＬ＝ＲＢＣＦ_ＢＬ／Ｐ_ＢＬによって計算される。ベースライン測定の後、被験者の第１のサンプリング部位の温度が第１の温度から第２の温度へ上げられて、この第２の温度が、約２〜１４分の初期加熱期間の間、維持される。初期加熱期間中、複数の時点（Ｔ_１−ｎ）における第１のサンプリング部位の複数の第１の初期ＲＢＣＦｓ（ＲＢＣＦ_{Ｉ，１−ｎ}）が、サンプリング部位の第１の最初の最大ＲＢＣＦ（ＲＢＣＦ_{Ｉ、ｍａｘ}）を識別するために記録される。一方、被験者の第１の初期平均動脈圧（Ｐ_Ｉ）も記録されている。その後、第１の初期最大皮膚血管コンダクタンス（ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}）が式：ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}＝ＲＢＣＦ_{Ｉ，ｍａｘ}／Ｐ_Ｉで計算される。本開示のいくつかの実施態様によれば、第１のＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}は、血管拡張パラメータとして使用される。代替的に、血管拡張パラメータは、ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}から適当な計算によって導出してもよい。

任意選択の一実施態様においては、第１のＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}から導出される血管拡張パラメータは、式：ΔＣＶＣ＝ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}−ＣＶＣ_ＢＬによって得られる、第１の初期最大ＣＶＣ変化（ΔＣＶＣ）である。
別の任意の実施態様では、初期曲線下面積（初期ＡＵＣ：area-under-the-curve）、すなわち第１のＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}から導出される別の血管拡張パラメータ、が加熱期間の最初の３〜５分の間の血液流量の蓄積を解明するために計算される。具体的には、Ｆ（Ｘ）の関数を有する曲線を得るために、ＲＢＣＦ_{Ｉ，１−ｎ}がＴ_１−ｎに対してプロットされて、初期ＡＵＣが、式：
によって計算され、ここで、ｔはＲＢＣＦ_{Ｉ，ｍａｘ}が測定された時間に等しいか、それよりも大きい。

任意選択の実施態様においては、次いで、第１の初期最大ＣＶＣ（ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}）、第１の初期最大ＣＶＣ変化（ΔＣＶＣ）、または初期ＡＵＣを、単独または組み合わせで使用して、身体の特定の部位における被験者の皮膚局所熱充血応答を評価する。
本開示の任意選択の実施態様によれば、ベースライン測定は、約２〜５分間行われる。しかしながら、本開示はこれに限定はされない。

本方法は、初期加熱期間中に取得される血管関連測定値に主として基づいているという点で、有利である。いくつかの実施態様では、初期加熱期間は３分未満であってもよい。例えば、サンプリング部位が、より大きな加熱速度で所望の温度まで加熱される場合には、ＲＢＣＦ_{Ｉ，ｍａｘ}は２分の時点で記録すればよい。他の実施態様では、初期加熱期間は３〜１０分であり、好ましくは３〜５分である。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、初期加熱期間は、オペレータの要望に応じて維持することも可能であって；それでもなお、血管拡張パラメータ（複数可）の計算において、最初の１０分間に取得される測定値が好ましく、より好ましくは最初の５分間である。いくつかの実施態様では、ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}だけでなく、初期加熱期間の終盤の時間中、または初期加熱期間に続く、またはその直後の１つまたは２つ以上の後続の加熱ステップの間に取得される、１つまたは２つ以上の血管関連測定値、を含むアルゴリズムを、本発明の血管拡張パラメータの計算に用いてもよい。他の実施態様においては、本発明の方法は、サンプリング部位の持続的な血管拡張を防止するように、初期加熱ステップの後に、追加の、二次加熱を必要としないため、所望により、繰り返しサンプリングを２時間未満の間隔で実行することもできる。

さらに、本観点の実施態様は、時間効率が高く、かつ再現性があるという点で有利である。したがって、単一の被験者に対して、同じ時間または異なる時間において、異なるサンプリング部位から取得される測定値／パラメータ値、ならびに異なる時間において同じサンプリング部位から取得される測定値／パラメータ値も、互いに比較可能である。さらに、異なる被験者から取得される測定値／パラメータも、互いに比較可能である。

本開示の実施態様によれば、第１のベースラインＲＢＣＦ、第１の初期ＲＢＣＦ、および第１の初期最大ＲＢＣＦを含む、血管関連測定値が、５ｍｍ未満の直径を有するレーザードップラー式プローブを用いて測定される。

任意選択の実施態様において、第１の温度は約２８〜３５℃であり、第２の温度は約３８〜４４℃である。やはり任意選択で、温度は、０．０２〜０．２℃／秒の加熱速度で上昇させる。本発明のさまざまな実施態様において、熱は、サンプリング部位に直接、または遠隔式に加えてもよい。
別の観点において、本開示は、上記の観点（複数可）／実施態様（複数可）による方法を実施するための、レーザードップラー式装置を対象とする。

一実施態様において、測定システムは、ユーザインターフェイス、レーザードップラー検出器、加熱ユニット、コントローラ、演算ユニット、データベース、および比較ユニットを含む。ユーザインターフェイスは、ユーザからの入力を受け取り、ユーザに出力を提供するように構成されている。レーザードップラー検出器は、第１のサンプリング過程の間に、被検者のサンプリング部位において、少なくとも１つの血管関連測定値を測定するように構成されている。血管関連測定値は、次のうちのいずれかである：ベースライン測定中に取得される、第１のベースライン赤血球流量（ＲＢＣＦ_ＢＬ）もしくは第１のベースライン平均動脈圧（Ｐ_ＢＬ）、または約２〜１４分の初期加熱期間中に取得される、第１の初期ＲＢＣＦ（ＲＢＣＦ_{Ｉ，１−ｎ}）、第１の初期最大ＲＢＣＦ（ＲＢＣＦ_{Ｉ，ｍａｘ}）、もしくは第１の初期平均動脈圧力（Ｐ_Ｉ）。加熱ユニットは、サンプリング部位を加熱するように構成されており、コントローラは、ユーザ入力またはデフォルト設定に基づいて、レーザードップラー検出器と加熱手段とを制御するように構成されている。演算ユニットは、少なくとも１つの血管関連測定値から血管拡張パラメータの値を計算するように構成されており、ここで血管拡張パラメータは、式：ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}＝ＲＢＣＦ_{Ｉ、ｍａｘ}／Ｐ_Ｉにより計算される、第１の初期最大皮膚血管コンダクタンス（ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}）であるか、またはそれから導出される。データベースは、健常な被験者の集団から取得される血管拡張パラメータの規範値（normative value）を含む。比較ユニットは、被験者の血管拡張値を規範値と比較するように構成されている。

任意選択の実施態様において、本レーザードップラー式装置は、比較ユニットからの比較結果に基づいて、被験者の感覚神経機能および／または交感神経活動を評価するように構成された、解析ユニットをさらに含んでもよい。
本開示のいくつかの実施態様によれば、ユーザインターフェイスによって提供される出力は、血管関連測定値（複数可）、血管拡張パラメータ（複数可）の値（複数可）、比較ユニットからの比較結果、および解析ユニットからの解析結果の内の少なくとも１つである。

さらに、任意選択で、本レーザードップラー式装置は、第１のサンプリング過程と同時またはその後に、被験者の同一のサンプリング部位または少なくとも１つの異なるサンプリング部位において測定された、少なくとも１つの追加の血管関連測定値を記憶するように構成された、記憶ユニットをさらに含んでもよい。この場合、演算ユニットは、少なくとも１つの追加の血管関連測定値から、少なくとも１つの血管拡張パラメータの追加の値を計算するようにさらに構成されており；比較ユニットは、被験者の血管拡張パラメータの追加の値を、規範値と、および／または同被験者の第１の血管拡張値と、比較するようにさらに構成されており；解析ユニットは、比較ユニットからの比較結果に基づいて、被験者の感覚神経機能および／または交感神経活動、および／または介入に対する被験者の応答を評価するようにさらに構成されている。

さまざまな実施態様において、血管拡張パラメータは、第１のＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}としてもよい。代替的に、血管拡張パラメータは、本明細書に開示された実施態様および実施例による第１のＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}、ならびにそれらの等価物から導出してもよい。例えば、第１のＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}から導出される血管拡張パラメータは、ΔＣＶＣまたは初期ＡＵＣでもよい。
本開示の任意選択の実施態様によれば、レーザードップラー検出器は、５ｍｍ未満の直径を有するプローブを含む。

本発明の付随的な特徴および利点の多くは、以下の詳細な説明を参照することにより、よりよく理解されるであろう。
本説明は、添付の図面に照らして以下の詳細な説明を読むことによって、よりよく理解されるであろう。

図１は、本開示の一実施態様による、レーザードップラー式装置を示す概略図である。 図２は、本開示の一実行例による、サンプリング部位を示す概略図である。

詳細な説明
以下の詳細な説明は、本発明の実施例の説明として意図されており、本実施例を構築または利用できる唯一の形態を表わすことを意図するものではない。説明は、実施例の機能、およびその実施例を構築し動作させるためのステップの順序を記載する。しかし、異なる実施例により、同一または同等の機能および順序を達成することができる。

本開示は、少なくとも１つのサンプリングセッションにおいて少なくとも１つのサンプリング部位からの、被験者の皮膚局所熱充血応答を研究するための、非侵襲式で、容易に応用可能な方法を提供する。特に、皮膚局所熱充血応答は、被験者の感覚機能および／または交感神経活動と関連している。本発明の方法は、少なくとも、異なる測定間の再現性が高く、そのために本方法は、感覚障害および／または交感神経障害の診断および治療の分野において有用であること、において有利である。例えば、前記障害を罹患している被験者と、健常な個人との間での、同じ血管拡張パラメータの値は実質的に異なっており、計算値を使用する後続の比較／評価ステップによって、取得された値が実用的な現実世界に適用される。また、本方法は、時間経過による被験者のＬＴＨの変化を監視し、潜在的に有害または有益な介入に対する、被験者のＬＴＨにおける応答を識別することができる。

本開示の実施態様は、被験者の皮膚局所熱充血応答を表わす少なくとも１つの血管拡張パラメータの値を取得するための方法を提供する。背景の項で考察したように、前腕上の単一点ＬＤＦによって推定される初期最大は、現在利用可能なプロトコルでは再現性がない。対照的に、本開示の方法によって取得される、血管関連測定値（および結果的に、血管拡張パラメータの値）は、許容可能なセッション内およびセッション間の再現性を示し、したがって、これらの測定値／パラメータ値は、時間経過による被験者のＬＴＨの変化を監視するのに適している。さらに、血管拡張パラメータは、第１の初期最大ＣＶＣであるか、またはそれから導出されるので、安定ＣＶＣまたは最大ＣＶＣ、およびその他のパラメータがさらなる推定のために使用される、従来式のＬＤＦ／ＬＴＨ技法において利用されるような、安定期間または最大期間からのデータを収集する必要性がなくなる。本発明で採用される短い加熱期間は、第１回目のサンプリングの後、早くも３０分には同一の部位での繰り返しサンプリングを行うことも可能であり、このことは、ある治療から生じるＬＴＨにおける応答を観察または識別するための機会を医師に与えることにおいても有利である。

微小血管機能不全は、多種多様な障害を有する患者において観察されている。例えば、感覚鋭敏化および交感神経活動亢進は、皮膚局所熱充血応答を増強させるのに対して、感覚障害および交感神経活動抑制は皮膚局所熱充血応答を低下させる。また、軸索反射関連の血管拡張における障害は、皮膚の微小循環や小神経線維が影響を受ける、糖尿病や神経障害を患う患者において、頻繁に観察される。

三叉神経痛（trigeminal neuralgia）は、痛覚過敏（hyperalgia）を引き起こす神経障害である。三叉神経痛を患っている被験者の感覚神経は鋭敏化され、したがって特定の部位における皮膚局所熱充血応答が増強される。ヘルペス後の皮膚については、特定の部位での感覚神経が損傷を受けて、そこでの皮膚局所熱充血応答が低下する。複合性局所疼痛症候群を患っている患者の交感神経は活動過多状態にあり、このために、特定の部位での皮膚局所熱充血応答を増強させることがある。

上記に鑑み、本開示には、被験者の健康状態および／または疾患状態を評価／推定するための方法が含まれる。本発明の方法は、皮膚局所熱充血（または皮膚ＬＴＨ）の神経媒介応答に着目することによって、感覚／交感神経試験、および末梢神経障害の早期評価のための客観的かつ非侵襲式のツールを提供する。さらに、本方法はまた、物理的または化学的な介入中またはその後の、局所交感神経活動および身体交感神経反射（somatosympathetic reflex）を評価するのに有用である。

１つの実施例では、これは、健常な被験者の集団の多様なサンプリング部位から取得された血管拡張パラメータ（複数可）の複数の規範値を確立することによって達成される。血管拡張パラメータは、第１の初期最大ＣＶＣ、またはそれから導出される他のパラメータ、例えば、第１の初期最大ＣＶＣ変化、および初期ＡＵＣであってもよい。

実際には、これらの規範値は、被験者の健康／疾患状態を推定するための基準値として使用することもできる。自律神経機能不全が充血反応性に影響を及ぼす場合があることが知られている。したがって、複数のサンプリング部位に関連する初期最大ＣＶＣを、サンプリング部位にそれぞれ関連する規範値と比較して、被験者が自律神経機能不全を患っているかどうかを判定することもできる。

別の実施例では、この評価／推定方法は、被験者の初期最大ＣＶＣを、それ以前またはそれ以降に取得された初期最大ＣＶＣと比較して、治療または疾患の進行を判定することによって達成される。たとえば、過去の調査によると、皮膚局所熱充血応答は、糖尿病の被験者において損なわれており、特に、そのような損傷は、通常、被験者の身体の周辺から中心に向かって進行することが示されている。したがって、糖尿病の被験者に対して、末梢血管系と中枢血管系に関連する初期最大ＣＶＣ同士を比較することは、疾患の状態を判定するのに有用である。また、いずれかの治療の効果を判定するための基準として、これらの規範値を使用する可能性もある。

以下では、本発明の実施を、被験者の皮膚局所熱充血応答を表わす少なくとも１つの血管拡張パラメータの値を取得する方法、被験者の皮膚局所熱充血応答を評価／推定する方法、皮膚局所熱充血応答と被験者の健康状態／疾患状態とを相関させる方法、および治療に対する被験者の応答を評価／推定する方法について説明する。ＬＤＦ／ＬＴＨの結果によると、後述するように、本方法によって取得されたデータは、許容できるセッション間および／またはセッション内の再現性を示し、したがって、これらのデータは、本明細書に記載された評価／推定および相関のステップにおいて使用するのに適していることが示されている。

一観点において、本開示は、被験者の皮膚局所熱充血応答を表わす、少なくとも１つの血管拡張パラメータの値を取得する方法を対象としている。

本開示の一実施態様によれば、この方法は以下のステップを含む：
（ａ）第１の温度において、被験者の第１のサンプリング部位でのベースライン測定を行い、サンプリング部位の第１のベースライン赤血球流量（ＲＢＣＦ_ＢＬ）と、被験者の第１のベースライン平均動脈圧（Ｐ_ＢＬ）とを取得するステップ；
（ｂ）第１のサンプリング部位の温度を、第１の温度から第２の温度へ上昇させるステップ；
（ｃ）約２〜１４分の初期加熱期間の間、第２の温度を維持し、複数の時点（Ｔ_１−ｎ）における第１のサンプリング部位の複数の第１の初期ＲＢＣＦ（ＲＢＣＦ_{Ｉ，１−ｎ}）を記録して、第１の初期最大ＲＢＣＦ（ＲＢＣＦ_{Ｉ，ｍａｘ}）を識別するとともに、加熱期間中の被験者の第１の初期平均動脈圧（Ｐ_Ｉ）を記録するステップ；および
（ｄ）血管拡張パラメータの値を計算するステップであって、血管拡張パラメータは、式：ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}＝ＲＢＣＦ_{Ｉ，ｍａｘ}／Ｐ_Ｉによって計算される、第１の初期最大皮膚血管コンダクタンス（ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}）であるか、またはそれから導出されるステップ。

実際にＬＴＨでは、被験者は、ベースライン測定（ステップ（ａ））の前に、温度制御された部屋（２５±１℃）に置かれて、このステップは、順化（acclimation）と呼ばれ、レーザードップラー流速測定法を使用して、基礎流量を測定することに付随する問題に対する防御を行うように指定されている。本開示の実施態様によると、順化期間は約３０〜６０分であり、好ましくは６０分である。さらに、本明細書に記載されている加熱／サンプリングステップ全体は、同一の温度制御された状態で実施される。任意選択で、部屋は、４０〜６０％の湿度で湿度制御もされている。

本開示の実施態様によれば、ベースライン測定は、少なくとも２分間、行われる。例えば、ベースライン測定のための期間は、約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、または６０分である。好ましくは、ベースライン測定のための期間は約２〜５分である。
一実施態様において、ベースラインサンプリングステップおよび初期サンプリングステップ（ステップ（ａ）および（ｃ））における赤血球流量の測定は、単一点プローブレーザードップラー流速計によって実施される。

ステップ（ｂ）では、第１のサンプリング部位の温度を、第１のサンプリング部位に直接的に、または遠隔式に熱を加えることによって上昇させる。サンプリング部位に熱を供給するのに適した任意の従来式機器および技法を、本明細書では使用することができる。例えば、そこに熱を供給するために、プローブに少なくとも１つの熱電式加熱エレメントを取り付けることもできる。別の実施例においては、赤外線ランプまたはハロゲンランプなどの加熱装置を、サンプリング部位の上方に遠隔式に設置して、それによってサンプリング部位を加熱することもできる。本開示のいくつかの実施態様によれば、第１の温度は約２８〜３５℃であり、第２の温度は約３８〜４４℃である。好ましくは、第１の温度は約３３℃であり、第２の温度は、以下に提供される実施例に応じて、約４２℃である。好ましくは、温度は０．０２〜０．２℃／秒の速度で上昇させ、さらに好ましくは０．１℃／秒である。

サンプリング部位に対しては、それらが本明細書で提供される方法にしたがったサンプリングのためにアクセス可能である限り、特に制限はない。本明細書においての使用に適する身体部分の例の非限定的なリストとしては、額、顔、首、耳たぶ、腕、前腕、肘、手首、指、胸部、腹部、背中、胸、脚、膝、足首、足、および足指が挙げられる。先行研究によると、前腕で収集されたレーザードップラーデータは、前腕毛細血管密度における空間的不均質性が大きいために、再現性が乏しいことが示されているが、本願発明者らの試験結果によると、そうではなく、本明細書で提供される方法にしたがって取得された前腕データは許容できる再現性があることが示された。したがって、本発明のいくつかの好ましい実施態様では、第１のサンプリング部位は、被験者の前腕の一方に位置している。

本発明の原理と趣旨によれば、被験者の皮膚局所熱充血応答を表わす血管拡張パラメータは、局所熱充血応答の第１フェーズの間に収集される。実験結果によると、初期最大ＲＢＣＦは、本明細書で提供される方法にしたがって、加熱の最初の５分間の間に達成されることが示された。したがって、ステップ（ｃ）において、第２の温度は、３〜５分間、好ましくは３〜４分間、維持されて、この期間中のサンプリング部位の赤血球流量が監視され、記録される。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、より短い初期加熱期間を、より速い加熱速度で達成できる可能性があるとともに、より長い初期加熱期間が、より遅い加熱速度によって要求されることもある。具体的には、初期加熱期間は２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、または１４分とすることができる。一般的に、初期最大ＲＢＣＦは、観察されたピーク流量付近の約３０または６０秒以内のデータの平均から計算することもできる。以下に考察するように、本発明者らの結果は、３０秒平均と６０秒平均の初期最大ＲＢＣＦの間に重大な差がないことを示しており、したがって、本開示においては考察の目的で、３０秒平均初期最大ＲＢＣＦが使用される。一実施例においては、サンプリング部位は、ベースライン測定中に、３２℃の第１のプローブでサンプリングされ、その後、初期加熱期間中に、第１のプローブは、４２℃の第２のプローブと交換される。この場合には、最大ＲＢＣＦは、初期加熱期間の開始後、約８４．７５秒で観察され（生データ）、３０秒平均初期最大ＲＢＣＦが、約１０４．２５秒で記録される。さらに、この期間中の被験者の動脈圧力も記録し、次いで平均動脈圧力が計算される。

ステップ（ｄ）において、少なくとも１つの血管拡張パラメータの値を算出してもよい。血管拡張パラメータ、またはそれから導出される他のパラメータを、被験者の皮膚局所熱充血応答を評価するために使用してもよい。例えば、第１の初期最大皮膚血管コンダクタンス（ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}）の値を、第１の初期最大ＲＢＣＦ（ＲＢＣＦ_{Ｉ，ｍａｘ}）を第１の初期平均動脈圧力（Ｐ_Ｉ）で除することによって、計算される。別の実施例として、第１の初期最大ＣＶＣ変化（ΔＣＶＣ）は、最初に第１のベースラインＲＢＣＦ（ＲＢＣＦ_ＢＬ）を、第１のベースライン平均動脈圧（Ｐ_ＢＬ）で除することによって、第１のベースラインＣＶＣ（ＣＶＣ_ＢＬ）を取得するとともに、次いで第１の初期最大ＣＶＣ（ＣＶＣ_{Ｉ、ｍａｘ}）から、第１のベースラインＣＶＣ（ＣＶＣ_ＢＬ）を減ずることによって計算される。さらに別の実施例によれば、初期曲線下面積（初期ＡＵＣ）においては、曲線関数Ｆ（Ｘ）を有する曲線を得るために、ＲＢＣＦ_{Ｉ，１−ｎ}がＴ_１−ｎに対してプロットされており、初期ＡＵＣは、式：
にしたがって計算され、ここで、ｔはＲＢＣＦ_{１，ｍａｘ}が測定される時間と同等かそれよりも大きい。例えば、時間「ｔ」は、本開示の特定の非限定の実施態様によれば、３、３．５、４、４．５、または５分とすることができる。

なお、被験者の軸索反射および／または内皮媒介機能を表わすことのできるさまざまな既知のパラメータが、上記で考察した実験において評価されており、それらの結果が、このようにして得られた初期最大ＣＶＣは、安定ＣＶＣまたは最大ＣＶＣのような先行研究によって示唆されたものを含めた、他のパラメータと比較して、皮膚局所熱充血応答を表わすことにおいて最も望ましい再現性を有することを、示していることに留意すべきである。

ステップ（ｄ）で取得される血管拡張パラメータ（複数可）の値（複数可）は多くの観点で有用である。非限定の実施例として、第１の初期最大ＣＶＣと基準初期最大ＣＶＣの間に有意な変動があるかどうかを識別するように、それらの比較が行われる。当業者には理解され得るように、ΔＣＶＣまたは初期ＡＵＣに関する基準データを確立する可能性もあり、その評価は、収集状態のデータとその基準データの比較に基づいて行ってもよい。本開示の特定の実施態様によれば、そのような評価の目的では、初期加熱期間の後半の間、または前記初期加熱期間の後、もしくはその直後の１つまたは複数の後続の加熱ステップの間、に取得される情報はいずれも、必須構成要素ではないということに留意すべきである。そうではなく、そのような情報は任意選択としてもよい。

任意選択で、ステップ（ｂ）および（ｃ）の後に、後続の加熱を行わない。このように、本方法は、サンプリング部位の持続的な血管拡張を生じることがなく、そのために、望ましい場合には、繰り返しサンプリングを２時間未満の間隔で実行することもできる。

本開示のさまざまな実施態様によれば、基準値は、健常な被験者の集団から取得される初期最大ＣＶＣの規範値とするか、またはそれぞれが異なる身体部分に関連する、２つの規範値の比としてもよい。代替的に、基準値は、第１のサンプリングステップ（ステップ（ｃ））の前、それと同時、またはその後に被験者から取得される、少なくとも１つの追加の初期最大ＣＶＣとしてもよい。例えば、第１のサンプリング部位が第１の身体部分に位置する場合には、基準初期最大ＣＶＣは、健常な被験者の集団から取得される第１の身体部分に関連する初期最大ＣＶＣの規範値とすることもできる。この場合には、後続の比較／評価ステップは、試験被験者の第１のサンプリング部位で採取される第１の初期最大ＣＶＣと、健常集団から同じサンプリング部位で採取される初期最大ＣＶＣの規範値を比較することになる。

本発明の方法は、第１のサンプリングステップが完了した後、２時間以内に繰り返しサンプリングを実施することもできるという点でも進歩性がある。安定フェーズまたは最大拡張フェーズにおける血管拡張と混同されていないデータについて、短期繰り返しサンプリングを実行する能力も有利である。したがって、本開示のいくつかの任意選択の実施態様は、繰り返しサンプリングステップにおいて、同一の被験者の第２の初期最大ＣＶＣを取得するための方法を提供する。

一般に、繰り返しサンプリングステップは、第１のサンプリングステップから２時間未満の時間間隔で実施することができる。具体的には、任意の２つのサンプリングステップ間のサンプリング間隔は、０．５〜２時間、より好ましくは４５分としてもよい。例えば、サンプリング間隔は、３０もしくは４５分、または１、１．５、もしくは２時間としてもよい。

任意選択で、第１のサンプリングステップが完了した後に、物理的または化学的な介入を被験者に加えてもよい。これらの物理的および化学的な介入は、皮膚局所熱充血応答に影響を与えることが知られており、したがって、微小血管または神経の機能不全に関連する疾患／障害を試験または治療するために使用することもできる。この場合に、繰り返しサンプリングで取得されるデータは、前記介入の有効性を評価／推定するために使用することもできる。物理的介入の説明例としては、それらに限定はされないが、熱エネルギー（熱または寒冷療法（cryotherapy））、圧力、焼灼（cautery）、電気、無線周波数（ＲＦ）エネルギー、レーザー、放射能、超音波、バルーン膨張、物理的摩耗、鍼、および灸が挙げられる。化学的介入の例の非限定のリストには、アセチルコリン、コリン作用薬、抗コリン作用薬、フェニレフリン、アドレナリン作動薬、アドレナリン拮抗薬、ニコチン、ニトログリセリン、ホスホジエステラーゼ阻害剤（シルデナフィルなど）、抗炎症薬（例えば、スタチンなど）、アンギオテンシン変換酵素（ＡＣＥ）阻害薬、プロスタグランジン、プロスタノイド拮抗薬、ヒスタミン、抗ヒスタミン薬、非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）、および麻酔薬の投与が含まれる。

本開示の実施態様によれば、繰り返しサンプリングは、被験者の第２のサンプリング部位において、上述したようにステップ（ａ）〜（ｄ）を実行して、第２のサンプリング部位に関連する、第２の初期最大ＣＶＣ、第２の初期最大ＣＶＣ変化（ΔＣＶＣ）、または第２の初期ＡＵＣを取得することによって、実施することも可能である。次いで、被験者の皮膚局所熱充血応答は、第１および第２の初期最大ＣＶＣの少なくとも一方、またはそれらの組み合わせに基づいて評価される。代替的に、この評価は、第１および／もしくは第２のΔＣＶＣ、または第１および／もしくは第２の初期ＡＵＣの少なくとも一方に基づいて行ってもよい。例えば、第１および第２の初期最大ＣＶＣの比較を行って、その間に有意な変動があるかどうかを識別することができる。代替的に、第１および第２の初期最大ＣＶＣを、健常な被験者の集団から取得される第１および第２の身体部分に関連する、初期最大ＣＶＣの第１および第２の規範値と比較することもできる。

さらに代替的には、第１および第２の初期最大ＣＶＣの間の特性値を計算することにより、サンプリング特性値を取得し；第１および第２の規範値との間の特性値を計算することにより、規範特性値を取得し；サンプリング特性値と規範特性値の比較を行って、被験者の皮膚局所熱充血反応を評価するようにすることもできる。サンプリング特性値は、第１と第２の初期最大ＣＶＣの比であってもよく；規範特性値は、第１と第２の規範値の比としてもよい。なお、この評価ステップにおいては、評価ステップ中の前記期間の直後の、後続の加熱ステップ中に取得される情報を必要としないことに留意すべきである。

実際には、第２のサンプリング部位は、第１のサンプリング部位と実質的に同じ領域に位置してもよいが、これは必要条件ではない。いくつかの任意選択の実施態様では、第２のサンプリング部位は、第１のサンプリング部位とは異なるが、両方のサンプリング部位は、同一の身体部分（例えば、頭部、頚部、体幹、および四肢）上に位置している。代替的に、２つのサンプリング部位は、解剖学的に対称な点としてもよい。例えば、第１のサンプリング部位は左前腕に位置し、これに対して第２のサンプリング部位は右前腕に位置してもよい。さらに代替的に、第１および第２のサンプリング部位は、それぞれ、第１の身体部分と、第１の身体部分と異なる第２の身体部分とに位置してもよい。

本開示の別の観点は、上述の方法に関係して少なくとも１つのタスクを実行するように構成された、コンピュータ実行可能命令を提供することである。一般に、プログラムモジュールなどのコンピュータ実行可能命令としては、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、および／または特定のタスクを実行するか、もしくは特定の抽象データタイプを実装する、その他の要素が挙げられる。典型的には、プログラムモジュールの機能は、さまざまな実装において、望みに応じて組み合わせるか、または分散させることができる。本開示の実施態様によれば、実行しようとするタスクには、サンプリング部位の温度を上昇させて維持すること、サンプリング部位の初期最大ＲＢＣＦを取得すること、サンプリング部位に関連する初期最大ＣＶＣを計算すること、および初期最大ＣＶＣを基準値と比較することが含まれる。

また、本開示には、本明細書において上述した方法を実現するための、レーザードップラー式装置も含まれる。
本開示のさまざまな実施態様によれば、レーザードップラー式装置は、本発明の方法を実現するように適合された、レーザードップラーデバイスを含む。例えば、レーザードップラーデバイスは、レーザードップラー流速計（ＬＤＦ）であってもよい。

図１は、本開示の一実施態様によるレーザードップラー式装置１００を概略的に示す。一般的に、レーザードップラー式装置１００は、ユーザインターフェイス１１０、レーザードップラー検出器１２０、加熱ユニット１３０、コントローラ１４０、演算ユニット１５０、データベース１６０および比較ユニット１７０を含む。

ユーザインターフェイス１１０は、ユーザからの入力を受け取り、かつ／またはユーザに出力を供給するように構成されている。図１に示されたユーザインターフェイス１１０は、ディスプレイ（またはモニタ）として具現化されている。例えば、ディスプレイは、タッチ入力を受け付けて、ユーザが画面上に表示される特定のオブジェクトを選択することを可能にする、タッチスクリーンであってもよい。しかし、本発明はこれに限定されない。レーザードップラー式装置１００は、さらに、１つまたは２つ以上の出力デバイス（例えば、スピーカ、プリンタ、またはその他）、および／または入力デバイス（例えば、マウス、キーボード、または調整ノブもしくはボタン）をさらに含み、これらが、単独で、または互いの組み合わせとして、ユーザインターフェイス１１０を具現化してもよい。

レーザードップラー検出器１２０は、１回または２回以上のサンプリング過程の間、被検者のサンプリング部位において、少なくとも１つの血管関連測定値を測定するように構成されている。本発明の任意選択の実施態様によれば、レーザードップラー検出器はプローブを含み、このプローブは、単一点プローブまたは一体化プローブとしてもよい。本開示のいくつかの実施態様において、このプローブは、５ｍｍ未満、好ましくは２．５ｍｍ未満、より好ましくは約１．５ｍｍの直径を有してもよい。加熱プローブと組み合わされた一体化プローブのサイズは、一般的に、身体の多くの領域に設置するのには大きすぎるので、より小さな記録部位をサンプリングすることが意図される場合には、より小さな直径のプローブを使用するのが特に有利である。

血管関連測定値の非限定的な例としては、ＲＢＣＦ_ＢＬＰ_ＢＬ、ＲＢＣＦ_{Ｉ，１−ｎ}、ＲＢＣＦ_{Ｉ，ｍａｘ}およびＰ_Ｉが挙げられる。一実施態様においては、レーザードップラー検出器１２０によって記録された血管関連測定値は、ユーザインターフェイス１１０を介してユーザに提供される。
加熱ユニット１３０は、サンプリング部位を加熱するように構成されている。加熱ユニット１３０は、図１に示されるように、直接的にサンプリング部位に接触することによって、サンプリング部位を加熱する。しかし、本開示はこれに限定されない。その他の実施態様では、加熱ユニットは、サンプリング部位に直接接触することなく、そこに熱エネルギーを供給する遠隔式加熱手段である。

コントローラ１４０は、ユーザ入力またはデフォルト設定に基づいて、レーザードップラー検出器１２０と、加熱ユニット１３０とを制御するように構成されている。なお、コントローラ１４０およびユーザインターフェイス１１０は、図１においては２つの物理的に分離された構成要素として示されているが、本発明はそれに限定されないことに留意すべきである。例えば、いくつかの実施態様においては、ユーザインターフェイス１１０の一部または全部の機能を、コントローラ１４０上の１つまたは２つ以上の調整ノブまたは調整ボタンとして具現化して、それによってユーザがノブまたはボタンを調節することによって、コントローラへの入力を供給することができるようにしてもよい。

演算ユニット１５０、データベース１６０、および比較ユニット１７０は、レーザードップラー検出器１２０によって取得された測定値を処理するために、一括して操作され、この処理手順によって、測定値の抽象データが、診断および／または治療の意味における意図を有する、血管拡張に関連する値に変換される。本開示の理解を容易にするために、コンピュータ２００が図１に示されている。理解されていると思われるが、コンピュータ２００は、適切な動作環境の一例に過ぎず、本明細書に記載の実現形態の使用または機能の範囲についての、いかなる限定をも示唆しようとするものではない。

具体的には、演算ユニット１５０は、血管関連測定値（複数可）から少なくとも１つの血管拡張パラメータの値を計算するように構成されている。例えば、血管拡張パラメータは、式：ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}＝ＲＢＣＦ_{Ｉ，ｍａｘ}／Ｐ_Ｉによって計算される、第１の初期最大皮膚血管コンダクタンス（ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}）であるか、それから導出されたものである。さらなる例としては、第１のＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}から導出される、ΔＣＶＣおよび初期ＡＵＣが挙げられる。一実施態様においては、演算ユニット１５０によって算出された血管拡張パラメータの値は、ユーザインターフェイス１１０を介してユーザに供給される。

データベース１６０は、少なくとも１つの規範値を有する。例えば、規範値は、健常な被験者の母集団から取得される、初期最大ＣＶＣ、ΔＣＶＣ、または初期ＡＵＣから導出してもよい。具体的には、規範値は、母集団の平均値または中央値、または健常母集団を代表するその他の統計的に取得された値としてもよい。

比較ユニット１７０は、被験者の血管拡張パラメータの値を規範値と比較して、比較結果を生成するように構成されている。一実施態様においては、この比較結果は、ユーザインターフェイス１１０を介してユーザに提供される。例えば、比較結果は、被験者の血管拡張パラメータの値が規範値よりも高いか、等しいか、または低いかどうかを示してもよい。また、比較結果は、被験者の血管拡張パラメータの値が規範値から外れている程度を示してもよい。

任意選択の実施態様においては、レーザードップラー式装置１００は、比較ユニット１１０からの比較結果に基づいて、被験者の感覚神経機能および／または交感神経活動を評価するように構成された、解析ユニット１８０をさらに備えてもよい。具体的には、解析ユニット１８０には、１つまたは２つ以上の具体的なサンプリング部位での皮膚局所熱充血応答のレベルと、特定の障害または異常との関係に関する情報を含めてもよい。したがって、解析結果は、被験者における具体的な障害の存在または進行を示すことができる。

さらに任意選択で、本発明のレーザードップラー式装置１００は、記憶ユニット１９０をさらに備えてもよい。記憶ユニット１９０は、第１のサンプリング過程と同時またはその後に、被験者の同一のサンプリング部位または少なくとも１つの異なるサンプリング部位で測定された、少なくとも１つの追加の血管関連測定値を記憶するように構成されている。この場合、演算ユニット１５０は、少なくとも１つの追加の血管関連測定値から少なくとも１つの血管拡張パラメータの追加の値を計算するようにさらに構成され；比較ユニットは、被験者の血管拡張パラメータの追加の値を、規範血管拡張パラメータおよび／または血管拡張パラメータの第１の値と比較するようにさらに構成され；解析ユニットは、比較ユニットからの比較結果に基づいて、被験者の感覚神経機能および／または交感神経活動、および／または介入に対する被験者の応答、を評価するようにさらに構成されている。

記憶ユニット１９０としては、情報を記憶するための任意の方法または技術で実現される、揮発性、不揮発性、リムーバブル、およびノンリムーバブルな媒体が挙げられる。本明細書における使用に適した記憶装置１９０の例としては、それに限定はされないが、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリまたは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、ディジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）もしくはその他の光学式記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置もしくはその他の磁気記憶デバイス、または所望の情報を記憶するために使用することができ、レーザードップラー式装置１００によってアクセスが可能なその他任意の媒体が挙げられる。

図１に示されるように、コンピュータ２００はパーソナルコンピュータであるが、本発明はこれに限定はされない。一実施例において、コンピュータ２００は、コントローラ１４０と物理的に一体化してもよい。そのような実装に使用するのに適切なその他の周知の演算用のデバイス、環境、および／または構成としては、それに限定はされないが、サーバコンピュータ、携帯型デバイスまたはラップトップデバイス、パーソナルディジタルアシスタンツ、スマートフォン、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースシステム、プログラマブル家電、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、上記のシステムまたはデバイスのいずれかを含む分散コンピューティング環境などが挙げられる。コンピュータ１００は、１つまたは２つ以上のコンピュータまたはその他のデバイスによって実行されるプログラムモジュールなどの、コンピュータ実行可能命令の一般的文脈で説明することができる。一般に、プログラムモジュールには、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、および／または特定のタスクを実行するか、または特定の抽象データタイプを実装する、その他の要素が含まれる。典型的には、プログラムモジュールの機能は、さまざまな実装における望みに応じて、組み合わせるか、または分散させることができる。

以下の実施例は、本発明のいくつかの観点を解明するとともに、本発明を実施する際に当業者を支援するために提供される。これらの実施例は、いかなる場合にも、本発明の範囲を限定するものとはみなされるべきではない。当業者は、さらなる労作なしに、本明細書の記載に基づいて、本発明を最大限に利用することができると考えられる。本明細書で引用される全刊行物は、その全文が参照により本明細書に組み込まれている。
これらの実施例の第１のねらいは、単一点ＬＤＦを用いて推定された、短期加熱による皮膚局所熱充血のセッション内およびセッション間の再現性を調査することである。第２のねらいは、データ表現の異なる形式間で、再現性を比較することであった。

実施例
実施例１：局所熱充血試験およびデータ解析
２０〜４０歳の健常な男性と女性のボランティア（それぞれ、ｎ＝２０）が、ウェブサイト広告から募集された。除外基準としては、重大な神経性、心臓血管性、および心理学的な病歴、糖尿病、喫煙、妊娠、および１ヶ月未満以内の出産が含まれていた。この研究に参加したすべての女性の参加者は非月経期にあった。この研究は、台湾大学病院（台北市、台湾、中華民国）の審査委員会（the Institutional Review Board of National Taiwan University Hospital (Taipei, Taiwan, R.O.C.)）によって承認され、すべての参加者は、参加の前に書面によるインフォームドコンセントを提出した。参加者の特性が表１に要約されている。年齢、身長、体重、および安静時平均動脈圧について、３０分と６０分の順化グループ間には有意な差は見られなかった（ｐ＞０．０５）。

すべての参加者（年齢２５．５±３．８歳）は、試験当日にカフェイン、お茶、医薬、経皮的電気神経刺激、マッサージ、および鍼を用いないことが求められていたとともに、試験開始前の少なくとも１時間、絶食していた。実験室に到着すると、被験者らは、温度と湿度が管理された実験室（４０〜６０％湿度、２５±１℃）内の椅子に着座させられた。被験者らは、３０分順化グループと６０分順化グループとに無作為に割り当てられた（各グループにつきｎ＝２０、男性と女性はバランスされた）。３０分または６０分の順化期間の後、４５分の間隔を空けて２回、熱充血試験を行った（第１日）。同様の試験を１〜３日後に繰り返した（第２日）。実験は二人のオペレータによって行われ、同一被験者についての手順の全ては、同一のオペレータによって行われた。研究期間中、屋外の温度は約１２〜２３℃であった。

参加者は全試験期間中、仰臥位（supine）であった。皮膚血流がＬＤＦ（Ｍｏｏｒ ＤＲＴ４、Ｍｏｏｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ．、アキスミンスター、デボン、英国）によって測定された。各測定に対して、手順全体を通して非侵襲式血圧モニタ（ＣａｒｅＴａｋｅｒ， Ｅｍｐｉｒｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、シャーロッテビル、バージニア州、米国）を用いて、利き手の中指上の血圧が連続的に記録された。

血流はＬＤＦ（ＤＰ１２−Ｖ２プローブ、２チャンネル、長さ：１２ｍｍ、直径１．５ｍｍ、Ｍｏｏｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ．）を用いて、両前腕の上部四分の一部分で同時に記録し、２つの記録部位は、所定の規則にしたがって配置された、前腕の屈筋側と伸筋側の橈側半分（radial half）に位置していた。プローブは、プローブを定位置に保持するように、プローブホルダに装着された。伸筋と屈筋の記録部位は、それぞれ、上腕骨（humerus）の外側上顆（lateral epicondyle）の伸筋側と屈筋側の間の線と、橈骨（radius）の茎状突起（styloid process）の側面とに沿って配置された。同部位は、屈筋側と伸筋側の両側で無作為順に測定した。記録部位は、ベースライン測定のために、５分間、加熱器（ＳＨ０２−ＳＨＰ２プローブ、Ｍｏｏｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ．）で、３３℃で熱的に中立に保持され、次いで、その温度を、１℃／１０秒で４２℃まで上昇させて、最大５分間、４２℃に維持された。測定が完了した後、ホルダは、その場で維持され、すべての手順が、第１回の測定の４５分後に、同じ記録順序で繰り返された。次いで、ホルダが、実験の第１日の後に、マーキングをせずに取り外された。同じ手順が、１〜３日後に、同じ時刻に行われ、記録部位は、同じ所定の規則にしたがって再配置された。

ＭｏｏｒＳＯＦＴパッケージ（Ｍｏｏｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ．）は、ローパスフィルタの固定時常数値を提供して、全記録期間にわたる流量信号のトレンドを表示することを可能にした。未処理の流量信号は、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｏｆｆｉｃｅ Ｅｘｃｅｌ ２００７（マイクロソフト社、レドモンド、ワシントン州、米国）に変換されて、オフラインで解析された。いくつかの組み込み関数が、解析用のデータを計算するために、スプレッドシートの特定のセルに割り当てられた。

任意の灌流単位（ＰＵｓ：perfusion units）で表される、皮膚赤血球流量（ＲＢＣＦ）を、局所的皮膚血流を示すのに使用して、血圧の影響を調整するためにＲＢＣＦを平均動脈圧力で除して導出される、ＣＶＣ（ＰＵ／ｍｍＨｇ）を、血流変化の指標とした。
５分間ベースライン測定中に、１．５〜３．０分測定の平均および、加熱前の最後の２分測定の平均を含む、２期間のベースライン血液流量が評価された。ピーク流量のまわりの３０秒の平均および６０秒の平均を含む、２つのピークＣＶＣ値が試験された。

ベースラインＣＶＣ、ピークＣＶＣ、ピークＣＶＣの絶対変化、ピークＣＶＣの百分率変化、４分曲線下面積（ＡＵＣ）、およびピーク流量までの時間が、加熱時の充血応答の指標として用いられた。ピークＣＶＣの絶対変化は、ピークＣＶＣからベースラインＣＶＣを減じたものとして定義され、ピークＣＶＣ変化の百分率は、ピークＣＶＣの絶対変化をベースラインＣＶＣで除して、１００％を乗じたものに等しい。４分ＡＵＣは、加熱期間の最初の４分の間の血液流量の蓄積であった。ピーク流量までの時間は、加熱開始からピーク流量までの期間とした。

全てのデータは平均±ＳＤとして表わされており、ＳＰＳＳ１７．０ソフトウェア（ＳＰＳＳ Ｉｎｃ.、シカゴ、イリノイ州、米国）を用いて解析された。被験者内変動係数（ＣＶ）およびクラス内相関係数（ＩＣＣ：intra-class correlation coefficient）が、充血応答の測定値の再現性を試験するのに使用された。ＣＶ値の＜１０％、１０〜２５％、および＞２５％は、それぞれ、良好、中程度、および不十分な再現性を表した。ＩＣＣ値の＞０．７５、０．４０〜０．７５、および＜０．４０は、それぞれ、優秀、良好から中程度、および不十分な一致を表した。測定の標準誤差（ＳＥＭ）および最小の検出可能な変化（ＭＤＣ）が、データ表現の最も再現性のある形態について、さらに推定された。ＳＥＭは、プールされたＳＤに（１−ＩＣＣ）の平方根を乗じることによって計算され、ＭＤＣは、ｎ＝２０に対して、ＳＥＭに２の平方根を乗じ、さらに１．９６を乗じて計算された。

実施例２：セッション内再現性
第１日と第２日の間、または３０分順化グループと６０分順化グループの間のＣＶＣデータには、有意差は見られなかった。そのため、３０分順化グループにおける第１日目の２つの試験からのデータのみが、表２に異なる形式で一覧表示し、提示されている。

１．５〜３．０分平均から得られたベースラインＣＶＣデータは、３．０〜５．０分平均と差がなく、また３０秒平均から計算されたピークＣＶＣも、６０秒平均からのもの（データは示さず）と差がなかった。したがって、１．５〜３．０分ベースライン平均およびピーク３０秒平均から計算されたデータのみが提示されるとともに、その後の解析に使用された。その結果からは、第１および第２の試験の間に記録部位のいずれにおいても、ＣＶＣデータの差は明らかにならなかった。しかし、ベースライン血液流量およびベースラインＣＶＣから、第１回の測定と比較して、第２回の測定において、相対的に低い値と、より小さいＳＤが明らかになった。ピーク流量までの時間は、９０〜２０９秒の範囲であり、平均が１３９．８±３６．６から１６３．１と±３０．０秒であった。

３０分順化グループでは、第１日のデータからのＣＶおよびＩＣＣによって、セッション内再現性が推定された。ベースラインＣＶＣ、ピークＣＶＣ、ピークＣＶＣ変化、ピークＣＶＣ変化の百分率、４分ＡＵＣ、およびピーク流量までの時間を含む、データ表現の異なる形態の再現性が計算された（表３）。
データからは、ベースラインＣＶＣ（ＣＶ＝３０．０９〜４１．３８％、ＩＣＣ＝−０．４２〜０．７０）、ピークＣＶＣ変化の百分率（ＣＶ＝３４．８４〜４２．５６％、ＩＣＣ＝０．４４〜０．７６）、およびピーク流量までの時間（ＣＶ＝１７．５１〜２１．３８％、ＩＣＣ＝０．０８〜０．６６）は、再現可能ではないことが示された。ピークＣＶＣ（ＣＶ＝１０．９４〜１７．３１％、ＩＣＣ＝０．７７〜０．９１）、ピークＣＶＣ変化（ＣＶ＝１３．７５〜１８．１２％、ＩＣＣ＝０．８０〜０．９２）、および４分ＡＵＣ（ＣＶ＝１２．０４〜１８．７０％、ＩＣＣ＝０．６０〜０．９４）の再現性は、中程度であった。結論として、セッション内再現性は、ピークＣＶＣ、ピークＣＶＣ変化、４分ＡＵＣに対して、許容できるものであった。

実施例３：セッション間再現性
セッション間再現性が、３０分および６０分の順化グループにおけるそれぞれの日の最初の測定値からのＣＶとＩＣＣを用いて推定された。データ表現は、セッション内再現性と同じであった。６０分順化グループからのデータは、３０分順化グループからのものよりも再現性が高かった。したがって、６０分順化グループからのデータのみを表４に示す。

データは、ベースラインＣＶＣ（ＣＶ＝３０．７０〜４０．５０％、ＩＣＣ＝０．２３〜０．５９）、ピークＣＶＣ変化の百分率（ＣＶ＝３１．０８〜５０．５０％、ＩＣＣ＝０．４３〜０．７１）、およびピーク流量までの時間（ＣＶ＝１６．７１〜２１．１４％、ＩＣＣ＝０．２４〜０．５６）は再現性がないことを示した。ピークＣＶＣ（ＣＶＣ＝１４．６５〜２４．０８％、ＩＣＣ＝０．６５〜０．８８）およびピークＣＶＣ変化（ＣＶ＝２４．５８〜２４．８４％、ＩＣＣ＝０．６６〜０．７４）、ならびに４分ＡＵＣ（ＣＶ＝１４．９１〜２４．５０％、ＩＣＣ＝０．５４〜０．８８）で表わされるとき、セッション間の再現性は許容できるものであった。３０分順化グループにおいて、ピークＣＶＣのセッション間の再現性は低く（ＣＶ＝１６．７６〜２４．８９％、ＩＣＣ＝−０．１１〜０．７７）、６０分順化グループにおいては中程度であった（ＣＶ＝１４．６５〜２４．０８％、ＩＣＣ＝０．６５〜０．８８）。ピーク流量までの時間は、９０から２０９秒の範囲であり、平均値が１３９．８±３６．６から１６３．１±３０．０秒であった。

実施例２および３からのデータによって、セッション内およびセッション間の再現性は、記録部位が解剖学的ランドマークを使用する所定のルールによって配置されるとともに、データがピークＣＶＣ、ピークＣＶＣ変化、および４分ＡＵＣとして表わされたときには、許容できることが実証された。

実施例４：再現性順化の影響
短期加熱による皮膚局所熱充血の再現性に対する順化期間の影響を調べるために、セッション内とセッション間の両方の再現性が解析されて表５に提示されている。セッション内再現性は、第１日のデータからのＣＶとＩＣＣとして表わされ、再現可能な形態のデータ表現（すなわち、ピークＣＶＣ、ピークＣＶＣ変化（ΔＣＶＣ）、および４分ＡＵＣ）だけが提示されている。

セッション間の再現性は、第１日と第２日の第１回の測定のデータからのＣＶおよびＩＣＣとして表現され、データ表現の再現性のある形態（すなわち、ピークＣＶＣ）だけが提示される。データは、セッション間の再現性は、ピークＣＶＣを使用する３０分順化グループと比較して、６０分順化グループにおいて優れており、６０分順化グループからのデータだけが再現性があることを示した。データは、データ表現のすべての形態において、３０分順化グループと６０分順化グループの間で、同等に許容できるセッション内再現性を示した。

これらの結果によって、セッション間の再現性は、３０分順化期間よりも６０分順化期間について良好であるとともに、６０分順化期間だけが再現可能なデータを生ずることが実証された。これとは対照的に、セッション内再現性は、３０分順化グループと６０分順化グループの両方において同等に許容できるものであった。したがって、セッション内試験は３０分順化期間の後に実行してもよく、これは相対的に時間節約になるが、セッション間試験は、６０分のような長い順化期間の後に行われるべきである。

実施例５：男女間の再現性を比較
３０分順化グループと６０分順化グループの間で、短期加熱の皮膚局所熱充血のセッション内再現性において差が認められなかったことから、２つのグループからのデータは、男性と女性の間でのセッション内再現性の比較のために、一緒にプールした（それぞれｎ＝２０）。再現可能な形態のデータ表現（すなわち、ピークＣＶＣ、ピークＣＶＣ変化（ΔＣＶＣ）、および４分ＡＵＣ）だけが比較された。表６に要約されているように、結果は、データ表現のすべての形態において男女の間で、同等に許容されるセッション内再現性を示した。

短期加熱皮膚局所熱充血のセッション間の再現性は、６０分順化グループでは許容できるものであったが、３０分順化グループはそうではなかった。したがって、発明者らは、６０分順化グループにおいてのみ、男性と女性の間で（それぞれにｎ＝１０）、セッション間再現性を比較した。再現可能な形態のデータ表現（すなわち、ピークＣＶＣ、ピークＣＶＣ変化と４分ＡＵＣ）のみが比較された。結果は、セッション間の再現性は、男性と女性の両方について、同様に許容できるものであったことを示した（表６）。

女性の生殖ホルモンが皮膚血流の局所的な熱制御に影響を与えることが報告されているが、本実施例では、セッション内およびセッション間の両方の再現性は、男性および女性において等しく許容できることが示された。したがって、このプロトコルは、両性の研究に適用することができる。

実施例６：ピークＣＶＣによって表されたセッション内またはセッション間の再現性の決定的指標
ピークＣＶＣは、セッション内とセッション間の推定の両方に共通の再現可能指標であったため、表７は、ピークＣＶＣの指標のすべてを提示する。ピークＣＶＣにおける平均差は、セッション内とセッション間の試験−再試験に対して、それぞれ−０．０４〜０．０２、および−０．０５〜０．０８の範囲である。ＭＤＣは、それぞれ、０．４４〜０．７６、および０．６１〜０．９３の範囲である。ほとんどの記録部位からのＭＤＣは、セッション内推定におけるよりも、セッション間推定において高かった。

要するに、実施例１〜６によると、単一点ＬＤＦを用いる５分間加熱による、短期加熱皮膚局所熱充血のセッション内およびセッション間の再現性は、記録部位が固定されるとともに、データがピークＣＶＣ、ピークＣＶＣ変化、および４分ＡＵＣとして表わされる場合に、許容できるレベルに達することが確認された。皮膚局所熱充血試験に対する許容できる再現性を得るために記録時間を最小化することが、本開示の主要な特徴である。皮膚局所熱充血試験のためのこの比較的簡単な方法は、大幅に利用性（accessibility）を向上させることができ、それによって、皮膚局所熱充血の適用を広く増加させることができる。本発明の方法の利点は、以下の観点で明らかになる。第１に、データが、安定ＣＶＣを伴うことなく、ピークＣＶＣ、ピークＣＶＣ変化、および４分ＡＵＣとして表わされる場合、加熱期間を５分に短縮することもできる。第２に、ピークＣＶＣは、６０秒平均の平均ＣＶＣとほぼ同じである、ピーク流量付近の３０秒の平均ＣＶＣによって表わすことができる。さらに、ピーク流量までの時間の値のすべてが、２１０秒未満である。

したがって、２分〜５分間のベースライン測定および４分間の加熱は、さらなる解析のための十分なデータを取得するのに十分である。このプロトコルを使用すると、加熱温度は、４２℃で２．５分間（加熱間隔中の９０から２４０秒）だけ維持されて、より短い充血反応が誘発され、したがって、血管はより迅速に回復することができる。これによって、単一セッションにおける２回の試験の間の時間間隔をさらに低減することが可能になる。より短い試験−再試験間隔によって、時間が節約されるだけでなく、時間間隔の選択の柔軟性も提供される。それはまた、感覚機能および交感神経機能の影響を受けると考えられる、軸索反射に関連する微小血管機能の推定にも利益がある。１つの部位を記録するのに必要な合計時間は６分と短く、この時間節約できる方法によって、オペレータなどの試験者が、より多くの機器またはその他の複雑な機器を利用せずに複数の部位を順次、記録することが可能になる。

さらに、繰り返し試験においては、同じ位置にプローブを正確に設置することは困難である。許容できるセッション間再現性を有する結果はまた、毛細血管密度の変動性は、限定された領域における、皮膚局所熱充血の初期最大にほとんど寄与しないことを示唆している。屈側と伸側の前腕の両方の橈側の記録部位を選択する理由は、これらの部位は比較的容易にアクセス可能であるとともに、参加者が、仰臥位において手を自分の腹部上に置くことで、より快適に感じることができるからである。

結論として、記録部位を固定することによって、単一点ＬＤＦを使用する、前腕の屈筋側と伸筋側の両方における、短期加熱皮膚局所熱充血のセッション内およびセッション間の再現性が改善されるともに、加熱期間を３０分から４分に短縮することによって、使用性を向上させることもできる。３０分間の順化期間はセッション内推定には適切であるが、セッション間推定には、より長い順化期間（例えば６０分）が必要となる場合がある。この新しいプロトコルは、男性と女性の両方に適用することができる。

実施例７：さまざまなサンプリング部位における異なる血管拡張パラメータの規範値
さまざまなサンプリング部位において異なる血管拡張パラメータの規範値を求めるために、年齢が２０〜４０歳の、健常な男性と女性のボランティア（それぞれｎ＝１２）の別の集団（cohort）が、ウェブサイト広告から募集された。参加者に対する除外基準および制限は、上記の実施例１に記載したものと同じであった。

本実施例で使用されるサンプリング部位は、図２に示されており、各サンプリング部位の位置は、以下の通りである。点（ａ）は、右または左の内側眉に位置する。点（ｂ）は、左または右の鼻翼（nasal alar）の約１ｃｍ横にある、鼻傍部位（para-nasal site）を示す。点（ｃ）は、目のいずれかの側で、上下のまぶたが合わさるによって形成される外部眼角の横約１ｃｍにある眼角傍部位（para-canthus site）である。点（ｄ）は、左または右の外耳道の約１ｃｍの前方にある、耳介前部位（preauricular site）である。ポイント（ｅ）は、点（ｄ）の約１．５ｃｍ下方の、前耳たぶ部位（pre-ear lobe site）である。点（ｆ）は、口のいずれかの角の横方向約１ｃｍに位置している。点（ｇ）、顎は、瞳孔（左または右）の中央からの垂直線と、下顎の会合点に位置する。鎖骨上点（ｈ）は、鎖骨の内側３分の１のわずか上方にあり、これに対して鎖骨下点（ｉ）は、大胸筋の鎖骨繊維の上部１／２の上側に位置する。

胸骨傍点（parasternal point）（ｊ）は、胸骨と鎖骨の交差点に位置している。点（ｋ）、側方胸部部位は、大胸筋の胸骨繊維の上部３分の１に位置している。腋窩点（ｌ）は、腋窩より約４センチ下方にある。点（ｍ）は、肩甲骨の中央境界から肩甲下筋（infraspinatous）の３分の１に位置する、肩甲骨上部位（suprascapular site）である。点（ｎ）は、上部僧帽筋の上側の２分の１にある肩部に位置する。下方胸部点（sub-breast point）（ｏ）は、左または右の乳首の下方約３センチに位置している。点（ｐ）と点（ｑ）は、それぞれ上腕二頭筋（中腕）と橈側手根屈筋（flexor carpi radialis）（中央前腕）の２分の１に位置している。手首上の点（ｒ）は、手首の屈筋支帯の橈骨部分に位置する。親指上の点（ｓ）は、親指の末節骨（distal phalange）の外側面の２分の１に位置する。点（ｔ）と点（ｕ）は、それぞれ大腿直筋（中腿）の２分の１と前脛骨筋（中脚）の２分の１に位置する。足背上の点（ｖ）は、足親指の横方向楔状骨（lateral cuneiform bone）と中足骨（metatarsal bone）との接合部に位置する。足親指上の点（ｗ）は足親指の末節骨の中央側の２分の１に位置する。

実験室に到着すると、被験者は、３０分の順化のために、温度と湿度が管理された実験室（４０〜６０％湿度、２５±１℃）内の椅子に着座させられた。順化期間の後、指定されたサンプリング部位において、熱充血試験が行われた。参加者は、全試験期間中に仰臥位であった。皮膚血流は、ＬＤＦ（Ｍｏｏｒ ＤＲＴ４、Ｍｏｏｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｔｄ．、アキスミンスター、デボン、英国）によって測定された。測定毎に、手順全体を通して、利き手の中指上の非侵襲式血圧モニタ（ＣａｒｅＴａｋｅｒ， Ｅｍｐｉｒｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、シャーロッテビル、バージニア州、米国）を用いて、血圧が連続的に記録された。上述の実施例１に教示されているサンプリングデータおよび処理の手順は、本実施例にも適用された。結果が表８にまとめられている。

実施例８：皮膚局所熱充血応答の臨床解析
前述したように、微小血管機能不全は、多種多様な疾患／障害と関連している場合がある。したがって、本開示の実施態様にしたがって取得される初期最大ＣＶＣ、最大ＣＶＣ変化、および４分ＡＵＣのデータは、これらの疾患の診断、疾患進行のドキュメンテーション、可能性のある治療法または規定の治療法の有効性、および所与の治療法の予期せぬ／望ましくない影響に対する有用なツールである。以下は、健常な被験者、またはさまざまな感覚障害や交感神経障害を患う被験者からのいくつかの臨床例である。血管関連測定値および血管拡張パラメータの値は、上記の実施例７に記載した手順にしたがって測定し、取得された。

８．１健常な被験者の解剖学的に対称な点の両側解析
男性の健常な被験者（２２歳；７３ｋｇ）が、右および左の耳介前位置（図２の点（ｄ））でサンプリングされ、その結果が表９に要約されている。

耳介前位置における、ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}、ΔＣＶＣ、および初期ＡＵＣの規範値は、それぞれ２．２６±０．５７、１．８６±０．６９、および３３５４９±７９５４であり（表８参照）、被験者から取得されたこれらのパラメータ値は、規範範囲に入った。これらのデータから、サンプリングされた部位での被験者の感覚機能および／または交感神経機能は正常であることが明らかになり、被験者は、観察可能な血管機能不全および／または神経学的機能不全のない、健常な被験者であり得ることが示される。

理論的には、解剖学的に対称な位置の間の、感覚機能および／または交感神経機能は実質的に同じである。表９のデータは、両側から取得された値の間に統計的に有意な差がないことを実証している。この結果はまた、本発明の方法が満足なセッション内再現性があることを示した、上記の実施例２の結果を繰り返している。

８．２左三叉神経痛を有する被験者の解剖学的に対称な点の両側解析
左側での三叉神経痛を患う女性被験者（５３歳；６７ｋｇ）が、右および左の前耳たぶ（図２の点（ｅ））においてサンプリングされて、その結果が表１０にまとめられている。

三叉神経痛は、痛覚過敏を引き起こし、その状態では、感覚神経が鋭敏化されて、皮膚局所熱充血応答が強調される。この場合には、被験者の左側から取得される３つの血管拡張パラメータ（それぞれ４．２８、３．８９および６１８３１）の値は、平均規範値（それぞれ、２．２２、１．８６、および３１２０２；表８参照）からほぼ倍増したのに対して、右側から取得された値（それぞれ２．１９、１．９６および３１３０４）は、規範範囲内であった。これらのデータは、被験者の左側における皮膚局所熱充血応答が大幅に強調されたことを示し、被験者の左顔面に関連する感覚神経が鋭敏化された可能性があることを示唆している。この結果は、被験者が左三叉神経痛に患っているという事実と一致する。

８．３右顔面神経麻痺を有する被験者の解剖学的に対称な点の両側解析
右側の顔面神経麻痺を患っている女性被験者（４３歳；５２ｋｇ）が、右および左の鼻傍部位（図２の点（ｂ））でサンプリングされて、その結果が表１１にまとめられている。

顔面麻痺は、顔の筋肉、特に眼のまわり、および口への筋肉を制御する神経の非機能性に起因する、顔の一部の麻痺である。表１１のデータは、被検者の右側から取得された３つの血管拡張パラメータ（それぞれ、２．１２、１．７７、および３０５２５）の値は、規範範囲（それぞれ、２．７６±０．５０、２．３９±０．４５、および４０１２６±９０９３；表８を参照）よりもわずかに低かったことを示しているのに対して、左側から取得された値（それぞれ２．７７、２．２６、および３８３８９）は、規範範囲内であった。したがって、被検者の右顔面神経が損傷されている可能性があることが推測される。この結果は、被験者の臨床診断と一致している。

８．４ヘルペス後神経痛を有する被験者の解剖学的に対称な点の両側解析
左の顔にヘルペス後神経痛（ＰＨＮ）を患う男性被験者（７５歳；８２ｋｇ）が、右および左の鼻傍部位（図２の点（ｂ））でサンプリングされて、その結果が表１２にまとめられている。

ヘルペス後神経痛は、水痘帯状疱疹ウイルス（varicella zoster virus）によって引き起こされた損傷による神経痛である。表１２のデータは、被験者の左の顔から取得された３つの血管拡張パラメータ（それぞれ１．４２、１．２２、および２２０９７）の値が規範範囲（それぞれ２．７６±０．５０、２．３９±０．４５、および４０１２６±９０９３；表８を参照）よりも低かったのに対して、右の顔から取得された値（それぞれ２．４６、２．０６および３８０４１）は規範範囲内であったことを示している。これらのデータから、左顔面神経が損傷を受けている可能性があることが明らかになり、このことは、左顔面ＰＨＮの診断と一致している。

８．５筋筋膜性疼痛症候群（myofascial pain syndrome）を有する被験者の解剖学的に対称な点の双方向解析
右肩に筋筋膜性疼痛症候群（ＭＰＳ）を患っている男性被験者（３８歳；６９ｋｇ）が、右と左の肩においてサンプリングされ（図２の点（ｎ））、その結果が表１３にまとめられている。

筋筋膜性疼痛症候群は、複数のトリガーポイントと筋筋膜収縮（fascial constrictions）によって引き起こされる、慢性の痛みが特徴である。筋筋膜トリガーポイントとは、筋肉の段階的な収縮を引き起こし、正常な筋機能と干渉し、周囲の神経に圧力を発生させる、筋線維のトートバンド（taut band）内の自己持続的な過敏性領域である。加えて、収縮されて痛みを発する筋肉内で血液循環が損なわれる。したがって、筋筋膜トリガーポイントのまわりの皮膚局所熱充血応答が危機にさらされる場合がある。表１３のデータは、被験者の右肩から取得された３つの血管拡張パラメータの値（それぞれ０．７９、０．６６、および１２５３０）が、規範範囲（それぞれ１．２０±０．２７、１．０１±０．２２、および１８３７０±４１４３；表８参照）より低かったのに対して、左肩から取得された値（それぞれ１．３２、１．０８、および１９４６９）は、規範範囲内であったことを示している。これらのデータは、被験者の左肩の神経と関連する神経機能および血液循環が異常である可能性があることを示し、左肩ＭＰＳの診断を追認するものである。

８．６糖尿病を有する被験者のさまざまなサンプリング部位における解剖学的に対称な点の両側解析
糖尿病を患っている女性被験者（８２歳；５７ｋｇ）が、左右両側の中脚、足背、および足親指でサンプリングされ（図２の点（ｕ）、（ｖ）、および（ω））、その結果が表１４にまとめられている。

糖尿病は、患者が高血糖値を有する、代謝性疾患である。糖尿病の合併症としては、末梢神経障害および脚および足への血流の減少があり、治療しなければ切断に至る。末梢神経障害から生ずる感覚神経の障害は、多くの場合、遠位の四肢から始まり、疾患が進行すると、より近位部分へと徐々に広がる。この場合、上肢の最も遠位のサンプリング部位は、左右の親指であり、被検者の親指から取得された血管拡張に関連する値は、同じサンプリング部位における平均規範値（それぞれ２．０８、１．７４、およびと３０５２５；表８を参照）の約半分にすぎなかった。親指から手首に移動すると、サンプリングされた値は、規範範囲（それぞれ１．３２±０．２９、１．１２±０．２９、および２０８６２±４８３９；表８を参照）よりさらに低く、それでもなおそれらの値は、規範範囲の下限に近いことが観察された。より近位部、中央前腕に進むと、サンプリングされた値は、規範範囲内であって、平均規範値（それぞれ１．３５、１．１７、２５８４９；表８を参照）に非常に近かった。

さらに、下肢の最遠位のサンプリング部位は、右および左の足親指であり、被検者の足親指から取得された血管拡張に関連する値は、同じサンプリング部位での平均規範値（それぞれ、０．９９、０．７２、および１５９１２；表８を参照）の半分未満であった。親指から足背に移動すると、サンプリングされた値は、規範範囲（それぞれ０．９７±０．２４、０．６９±０．１４、および１５０４６±３４２３；表８を参照）よりさらに低く、それでもなおそれらの値は規範範囲の下限値に近いことが観察された。より近位部、中脚に進むと、サンプリングされた値は規範範囲内であって、平均規範値（それぞれ１．１１、０．９７、および１９３４５；表８を参照）に極めて近かった。遠位および近位のサンプリング部位間の比較値が表ｘに提示されており、規範値と比較された。その他の近位部位に対する最も遠位のサンプリング部位の相対値、すなわち親指／中央前腕、親指／手首、足親指／中脚、および足親指／背足は、規範値よりも低かった。これらの結果は、遠位四肢における皮膚局所熱充血応答は、近位四肢におけるそれよりも弱いことを示している。したがって、本発明の方法は、疾患の進行、ならびに治療の有効性の評価に使用するのに適している。

８．７化学介入前後でのさまざまなサンプリング部位における解剖学的に対称な点の両側解析
パニック障害を患っている女性被験者（２６歳；４５ｋｇ）が、β−ブロッカーの投与の前後に左右両側の鎖骨下部位、胸骨傍部位、および腋窩部位（図２の点（ｉ）、（ｊ）、および（ｌ））においてサンプリングされた。具体的には、ポストβ−ブロッカーサンプリング過程は、β−ブロッカー、プロプラノロール、（１０ｍｇ）を経口投与後３０分に実行した。結果が表１５にまとめられている。

パニック障害は不安障害であり、そのような急拍動（racing heart）、発汗、呼吸困難、脱力またはめまい、熱気または寒気の感覚、ちくちく痛む（tingly）または無感覚な手、胸の痛み、または胃の痛みのような物理的症状を伴う、パニック発作の予期しない、繰り返しの発現を特徴とする。パニック障害は、自律神経機能不全と関係する。不安の周辺症状を阻止するのに有効であるβ−ブロッカーは、パニック障害用に処方されることがある。理論的には、治療／介入によって感覚神経または交感神経の機能を大幅に変化させることができれば、そのような治療／介入が有効になった後に、皮膚局所熱充血応答も変化することになる。

表１５のデータは、右側および左側の皮膚局所熱充血応答が互いに異なることを示している。この観察は、末梢自律神経機能が非対称であるという事実と一致している。具体的には、化学的介入の前に右鎖骨下、右胸骨傍、および右腋窩でサンプリングされたＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}、ΔＣＶＣ、および初期ＡＵＣは、それぞれ２．４２、２．９８および２．３８であり、これらは、すべて規範範囲（それぞれ１．２８±０．３５、１．７５±０．６３、および１．３３±０．２６；表８を参照）より実質的に高かった。これとは対照的に、左側の解剖学的に対称な点でサンプリングされたＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}は、それぞれ１．４４、２．０４、および１．３７であって、これらは規範範囲からはずれてはいなかった。他の２つの血管拡張パラメータ（ΔＣＶＣおよび初期ＡＵＣ）に関しては、右側の測定値から取得された値も、規範範囲よりも高かったのに対して、左側測定値から得られた値は、規範範囲内であった。

化学的介入後に、介入前サンプリングで観察された高められた応答が軽減されたが、完全に打ち消されてはいなかった。例えば、化学的介入後、右鎖骨下、右胸骨傍、および右腋窩でサンプリングされたＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}は、それぞれ１．９５、２．５３、および１．９１であった。これらの値は、介入前の値の約２０％〜３０％減少したが、それらの値はまだ、規範範囲の上限値よりもわずかに高かった。他方、被験者の左側については、ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}値はやはり、介入前の値から減少したが、それらの値は、また規範範囲内であった。

別に定義しない限り、本明細書で用いるすべての技術用語および科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって、一般に理解されるのと同じ意味を有する。単数形「ａ」、「ａｎｄ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明確に別の方法を指示しない限り、複数の指示対象を包含して使用される。
本明細書で使用される「治療する（treating）」という用語は、医学的状態、その状態の症状、その状態に対して副次的な疾患または障害を有する被験者に対する、物理的および／または化学的な介入を適用または処置することを意味するか、または特定の疾患、障害、および／または状態の１つまたは２つ以上の症状または特徴を、部分的または全体的に緩和、改善、解放、開始を遅延、進行を抑制、重症度を軽減し、かつ／または発病を減少させる目的で、状態に対して事前処置することを意味する。疾患、障害、および／または状態の徴候を示さない被験者、および／または疾患、障害、および／または状態の初期の徴候のみを示す被験者に、それらの疾患、障害、および／または状態に関連する病状が発達するリスクを低減する目的で、治療を施してもよい。

本発明の広い範囲を示す数値範囲およびパラメータは近似値であるにもかかわらず、特定の実施例に示される数値は、できるだけ正確に報告されている。しかしながら、いずれの数値も、それぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に生じる、ある程度の誤差を本質的に含む。また、本明細書で使用される場合には、「約」という用語は、一般的に所与の値または範囲の１０％、５％、１％、または０．５％以内を意味する。代替的に、当業者によって考慮されるときには、「約」という用語は、平均値の許容可能な標準誤差内であることを意味する。

なお、実施態様の上記の説明は、例としてのみ、与えられたものであること、およびさまざまな修正が当業者によってなされてもよいことが理解されるであろう。上記の明細書、実施例、およびデータは、本発明の例示的な実施態様の構造および使用についての完全な説明を提供する。本発明のさまざまな実施態様を、ある程度の特異性をもって、または１つまたは２つ以上の個別の実施態様を参照して上記で説明したが、当業者であれば、本発明の趣旨または範囲から逸脱することなく、開示された実施態様に多数の変更を行うことができる。

Claims (20)

1. レーザードップラー式装置を用いて被験者の皮膚局所熱充血応答を表わす少なくとも１つの血管拡張パラメータの値を取得する方法であって、
   （ａ）第１の温度において、被験者の第１のサンプリング部位でのベースライン測定を行い、前記サンプリング部位の第１のベースライン赤血球流量（ＲＢＣＦ_ＢＬ）と、被験者の第１のベースライン平均動脈圧（Ｐ_ＢＬ）とを取得すること、
   （ｂ）前記第１のサンプリング部位の温度を、前記第１の温度から第２の温度へ上昇させること、
   （ｃ）２〜１４分の初期加熱期間の間、前記第２の温度を維持し、複数の時点（Ｔ_１−ｎ）における前記第１のサンプリング部位の複数の第１の初期ＲＢＣＦ（ＲＢＣＦ_{Ｉ，１−ｎ}）を記録して、第１の初期最大ＲＢＣＦ（ＲＢＣＦ_{Ｉ，ｍａｘ}）を識別するとともに、前記初期加熱期間中の被験者の第１の初期平均動脈圧（Ｐ_Ｉ）を記録すること、および
   （ｄ）前記血管拡張パラメータの値を計算すること、但し、前記血管拡張パラメータは、式：ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}＝ＲＢＣＦ_{Ｉ，ｍａｘ}／Ｐ_Ｉによって計算される、第１の初期最大皮膚血管コンダクタンス（ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}）であるか、またはそれから導出される、
   を含む、前記方法。
2. 第１のＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}から導出される血管拡張パラメータが、式：ΔＣＶＣ＝ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}−（ＲＢＣＦ_ＢＬ／Ｐ_ＢＬ）によって計算される、第１の初期最大ＣＶＣ変化（ΔＣＶＣ）である、請求項１に記載の方法。
3. 第１のＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}から導出される血管拡張パラメータが、初期曲線下面積（初期ＡＵＣ）であって、該初期ＡＵＣにおいては、Ｆ（Ｘ）の曲線関数を有する曲線を得るために、ＲＢＣＦ_{Ｉ，１−ｎ}がＴ_１−ｎに対してプロットされており、前記初期ＡＵＣが、式：
   によって計算され、ここで、ｔはＲＢＣＦ_{１，ｍａｘ}が測定される時間に等しいか、それよりも大きい、請求項１に記載の方法。
4. ステップ（ａ）から（ｄ）を繰り返すことによって、０．５から２時間の時間間隔で、被験者の第２のサンプリング部位において第２の初期最大ＣＶＣの値を取得すること
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
5. 第２のサンプリング部位が、第１のサンプリング部位と同じである、請求項４に記載の方法。
6. 第２のサンプリング部位が、第１のサンプリング部位とは異なる、請求項４に記載の方法。
7. 第１のサンプリング部位および第２のサンプリング部位が、解剖学的に対称な点である、請求項６に記載の方法。
8. ベースライン測定が、約２〜５分間行われる、請求項１に記載の方法。
9. 第１のベースラインＲＢＣＦ、第１の初期ＲＢＣＦ、および第１の初期最大ＲＢＣＦが、５ｍｍ未満の直径を有するレーザードップラー式プローブで測定される、請求項１に記載の方法。
10. 初期加熱期間の後に、後続の加熱ステップを必要としない、請求項１に記載の方法
11. ステップ（ｂ）において、温度が、０．０２〜０．２℃／秒の加熱速度で上昇させられる、請求項１に記載の方法。
12. 第１の温度が約２８〜３５℃であり、第２の温度が約３８〜４４℃である、請求項１に記載の方法。
13. 被験者の皮膚局所熱充血応答を表わす少なくとも１つの血管拡張パラメータの値を取得するためのレーザードップラー式装置であって、
    （ａ）ユーザからの入力を受け取り、該ユーザに出力を提供するように構成された、ユーザインターフェイス、
    （ｂ）第１のサンプリング過程の間に、被検者のサンプリング部位において少なくとも１つの血管関連測定値を測定するように構成されたレーザードップラー検出器であって、前記血管関連測定値は、ベースライン測定中に取得される、第１のベースライン赤血球流量（ＲＢＣＦ_ＢＬ）もしくは第１のベースライン平均動脈圧（Ｐ_ＢＬ）、または２〜１４分の初期加熱期間中に取得される、第１の初期ＲＢＣＦ（ＲＢＣＦ_{Ｉ，１−ｎ}）、第１の初期最大ＲＢＣＦ（ＲＢＣＦ_{Ｉ，ｍａｘ}）もしくは第１の初期平均動脈圧（Ｐ_Ｉ）のいずれかである、前記レーザードップラー検出器、
    （ｃ）前記サンプリング部位を加熱するように構成された、加熱ユニット、
    （ｄ）ユーザ入力またはデフォルト設定に基づいて、前記レーザードップラー検出器と前記加熱ユニットとを制御するように構成された、コントローラ、
    （ｅ）前記少なくとも１つの血管関連測定値から、前記血管拡張パラメータの値を計算するように構成された、演算ユニットであって、前記血管拡張パラメータは、式：ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}＝ＲＢＣＦ_{１，ｍａｘ}／Ｐ_Ｉによって計算される第１の初期最大皮膚血管コンダクタンス（ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}）であるか、またはそれから導出される、前記演算ユニット、
    （ｆ）健常な被験者の集団から取得される血管拡張パラメータの規範値を含む、データベース、および
    （ｇ）前記被験者の血管拡張パラメータの値を、前記規範値と比較するように構成された、比較ユニット
    を含む、前記レーザードップラー式装置。
14. 比較ユニットからの比較結果に基づいて、被験者の感覚神経機能および／または交感神経活動を評価するように構成された、解析ユニットをさらに含む、請求項１３に記載のレーザードップラー式装置。
15. ユーザインターフェイスによって提供される出力は、血管関連測定値、血管拡張パラメータ、比較ユニットからの比較結果、および解析ユニットからの解析結果の内の少なくとも１つである、請求項１４に記載のレーザードップラー式装置。
16. 第１のサンプリング過程と同時にまたはその後に、被験者の同一のサンプリング部位または少なくとも１つの異なるサンプリング部位において測定された、少なくとも１つの追加の血管関連測定値を記憶するように構成された、記憶ユニットをさらに含む、請求項１４に記載のレーザードップラー式装置。
17. 演算ユニットは、少なくとも１つの追加の血管関連測定値から、少なくとも１つの血管拡張パラメータの追加の値を計算するようにさらに構成されており；
    比較ユニットは、被験者の血管拡張パラメータの追加の値を、規範血管拡張パラメータと、および／または血管拡張パラメータと、比較するようにさらに構成されており；
    解析ユニットは、比較ユニットからの比較結果に基づいて、被験者の感覚神経機能および／または交感神経活動、および／または介入に対する被験者の応答を評価するようにさらに構成されている、請求項１６に記載のレーザードップラー式装置。
18. 第１のＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}から導出された血管拡張パラメータが、式：ΔＣＶＣ＝ＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}−（ＲＢＣＦ_ＢＬ／Ｐ_ＢＬ）によって計算される、第１の初期最大ＣＶＣ変化（ΔＣＶＣ）である、請求項１３に記載のレーザードップラー式装置。
19. 第１のＣＶＣ_{Ｉ，ｍａｘ}から導出される血管拡張パラメータが、初期曲線下面積（初期ＡＵＣ）であって、該初期ＡＵＣにおいては、Ｆ（Ｘ）の曲線関数を有する曲線を得るために、ＲＢＣＦ_{Ｉ，１−ｎ}がＴ_１−ｎに対してプロットされており、前記初期ＡＵＣが、式：
    によって計算され、ここで、ｔはＲＢＣＦ_{Ｉ，ｍａｘ}が測定される時間に等しいか、それよりも大きい、請求項１３に記載のレーザードップラー式装置。
20. レーザードップラー検出器が、５ｍｍ未満の直径を有するプローブを含む、請求項１３に記載のレーザードップラー式装置。