JP6271419B2 - 血管内皮機能を評価するための方法およびシステム - Google Patents
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Description
本発明は、血管内皮機能を評価するための非侵襲的方法と、該方法を実施するためのシステムとに関する。
血管内皮は、動脈および静脈を含む血管の内側部を埋め尽くす細胞層である。内皮は、以下のこと:血管緊張を調整すること;血管壁の細胞成分への溶質輸送、局所的な細胞成長および細胞外マトリックスの沈着を調節すること;血中に循環する物体および細胞の潜在的傷害の影響から血管を保護すること;ならびに、局所傷害に対する止血反応、炎症反応および修復反応を調節することによって、心血管機能を調節し、血管のホメオスタシスを維持する、代謝的に活性な自己分泌/傍分泌/内分泌の重要な器官であると現在みなされている。内皮の主要な機能の1つは、収縮および拡張する能力を含む、容積、弾性、透過性および反応性などの血管の性状を制御する酸化窒素(NO)などの物体を産生または放出することである。内皮由来のメディエーターは、血流ならびに透過性、血管弾性、反応性および構造のみならず、局所的および全身的な炎症反応ならびに血管の凝血抵抗性もまた調節する。酸化窒素(NO)、プロスタサイクリン(PGI2)、内皮由来過分極因子(EDHF)、ブラジキニン(Bk)、組織プラスミノーゲンアクチベーター(t−PA)、トロンボモデュリン(TM)またはADPアーゼなどの血管保護性の内皮メディエーターは、抗血栓作用、抗炎症作用および血管保護作用を発揮する。
とりわけ、反応性充血後の患者の四肢の動脈の生理的状態またはその特徴をモニタリングすることに基づく方法が知られている。
かかるテストが本発明によって提供される。本発明は、UV光を当てた状態の上肢の皮膚組織細胞から発せられたNADH蛍光シグナルの強度と、反応性充血を引き起こすための上肢の血流の遮断および解除に応答した、時間の関数としての該蛍光シグナルの強度の変化とをモニタリングすることによって、血管内皮機能を非侵襲かつ簡単に評価するための方法およびシステムに関する。
本発明を、図面に添付された図を参照し、より詳細に以下で説明する。
本発明は、ヒト対象の血管内皮機能を評価するための方法を提供するものであり、該方法は以下を含む:
(a)ベースラインを得るために、前記対象の上肢に対して選択した位置における皮膚組織細胞から発せられたNADH蛍光シグナルの強度を、時間の関数として測定および記録すること;
(b)時間の関数として大きくなりつつある前記強度を測定および記録をし続けながら、前記上肢への血流を、前記の選択した位置に対して上流側で遮断すること;
(d)前記強度の変化の経過から内皮機能を示すパラメータを決定すること。
(b)時間の関数として大きくなりつつある前記強度を測定および記録をし続けながら、前記上肢への血流を、前記の選択した位置に対して上流側で遮断すること;
(d)前記強度の変化の経過から内皮機能を示すパラメータを決定すること。
換言すると、血流は、NADH蛍光の測定およびモニタリングの場所の上流側で遮断し解除される。
一態様において、本測定は、対象の上腕または手の甲側もしくは掌側において実施する。
一般的に、蛍光測定用の器具またはシステムは、少なくとも以下を備えるべきである:
―NADHに吸収される範囲、すなわち300〜400nmの波長範囲のUV光を発することができる励起光の光源;
―前記組織から発せられた蛍光を受け取るための蛍光集光器;
―シグナルの処理ユニット;および
―蛍光曲線を記録するための記録/作図ユニット。
他の態様において、測定は、三脚などの支持体上に置かれた手の甲側で実施し、固い光ガイドは、手の上方で固定される。
さらに他の態様において、測定は、マルチポイント方式で実施する。例えば、いくつかの光ガイドは、前腕または指の周囲に取り付けられたベルトに伝えることができる。
当該技術分野において知られている典型的なシグナル処理ユニット、記録ユニットを、NADH蛍光の強度の曲線を作図するために使用することができる。
例1
ヒト患者の手の皮膚細胞からのNADH蛍光および上腕動脈の閉塞と血流の解除とに伴うこの蛍光の強度の変化を測定した。患者の健康は検査しなかった。
親指と人差指(「指針」指)との間の患者の掌の甲側からの蛍光シグナルの強度は、初期ベースラインに相当する定常状態に達する間の2分間(第1の時間帯)記録した。
また、前述の期間tgおよび半分の時間t1/2も、曲線の作図から決定した。
― 27歳の非喫煙者、図2に示される蛍光曲線の記録を有する;
― 71歳の非喫煙者、図3に示される蛍光曲線の記録を有する;
― 26歳の喫煙者、図5に示される蛍光シグナルの記録を有する;
― 28歳の非喫煙者、図6に示される蛍光シグナルの記録を有する;および
これに見られるとおり、強度曲線の記録は、患者間で異なる。
Claims (16)
- ヒト対象の血管内皮機能の評価のためのパラメータを決定するための非侵襲的方法であって、該方法は、以下:
(a)ベースラインを得るために、前記対象の上肢に対して選択した位置における皮膚組織細胞から発せられたNADH蛍光シグナルの強度を、時間の関数として測定および記録すること;
(b)時間の関数として大きくなりつつある前記強度を測定および記録をし続けながら、前記上肢への動脈における血流を、前記の選択した位置に対して上流側で遮断すること;
(c)定常状態が得られるまで、時間の関数として変化しつつある前記強度を測定および記録をし続けながら、動脈における血流の遮断を解除すること;ならびに
(d)前記強度の変化の経過から内皮機能を示すパラメータを決定すること
を含み、該パラメータが、
― 血流遮断の際のNADH蛍光シグナル強度の最大レベルと、ステップ(c)における血流遮断解除後のNADH蛍光強度の最低レベルとの差、ΔI;
― 血流遮断前のステップ(a)におけるNADH蛍光シグナルのベースライン強度と、ステップ(b)における該血流遮断状態の際のNADH蛍光シグナル強度の最大レベルとの差、ΔI1;
― NADH蛍光シグナル強度の最低レベルと、ステップ(c)における血流遮断解除後の定常状態のNADH蛍光シグナル強度との差、ΔI2;
― 血流遮断解除後、NADH蛍光シグナル強度の最低レベルと定常状態との間に、NADH蛍光シグナル強度がステップ(c)における血流遮断解除後のその最低レベルから差ΔI2の半分、増加するのに要する、ハーフタイムt1/2;および
― ステップ(c)において、血流遮断解除と、NADH蛍光シグナル強度の定常状態到達との間の時間、tg
から選択される1または2以上であり、該NADH蛍光シグナルは、UV励起光での照射および吸収の際に発せられる、前記方法。 - 選択した位置が、前腕または手である、請求項1に記載の方法。
- 血流の遮断および解除が、それぞれ、上肢周囲の制限手段を締め付けること、および解除することにより得られる、請求項1または2に記載の方法。
- 制限手段が、可膨張性の制限手段である、請求項3に記載の方法。
- 可膨張性の制限手段が、圧力カフである、請求項4に記載の方法。
- NADH蛍光が、300nmから400nmまでの波長範囲の励起光を、上肢に当てることにより得られる、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 励起光が、350nmの波長を有する、請求項6に記載の方法。
- NADH蛍光シグナルが、420nmから480nmまでの波長範囲で測定される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- NADH蛍光シグナルが、460nmで測定される、請求項8に記載の方法。
- ヒト対象の血管内皮機能を評価するためのシステムであって、該システムは、前記対象の上肢の皮膚組織にUV励起光を当てるための手段、UV励起光での照射および該UV励起光の吸収の際に前記皮膚から発せられた蛍光シグナルの強度を測定し、該蛍光シグナルの強度の経時的な変化を処理し、記録するための手段、および、前記対象の上肢の動脈における血流を遮断し解除するための制限手段を含み、該システムは以下のステップ:
(a)前記対象の上肢に対して選択した位置における皮膚組織細胞から発せられたNADH蛍光シグナルの強度を、時間の関数として測定および記録して、ベースラインを得ること;
(b)時間の関数として大きくなりつつある前記強度を測定および記録をし続けながら、前記上肢への動脈中の血流を、前記の選択した位置に対して上流側で遮断すること;
(c)定常状態が得られるまで、時間の関数として変化しつつある前記強度を測定および記録をし続けながら、血流の遮断を解除すること;ならびに
(d)前記強度の変化の経過から内皮機能を示すパラメータを決定すること
を実行するようになっており、該パラメータが、
― 血流遮断の際のNADH蛍光シグナル強度の最大レベルと、ステップ(c)における血流遮断解除後のNADH蛍光強度の最低レベルとの差、ΔI;
― 血流遮断前のステップ(a)におけるNADH蛍光シグナルのベースライン強度と、ステップ(b)における該血流遮断状態の際のNADH蛍光シグナル強度の最大レベルとの差、ΔI1;
― NADH蛍光シグナル強度の最低レベルと、ステップ(c)における血流遮断解除後の定常状態のNADH蛍光シグナル強度との差、ΔI2;
― 血流遮断解除後、NADH蛍光シグナル強度の最低レベルと定常状態との間に、NADH蛍光シグナル強度がステップ(c)における血流遮断解除後のその最低レベルから差ΔI2の半分、増加するのに要する、ハーフタイムt1/2;および
― ステップ(c)において、血流遮断解除と、NADH蛍光シグナル強度の定常状態到達との間の時間、tg
から選択される1または2以上である、前記システム。 - UV励起光が、300nmから400nmまでの範囲の波長を有する、請求項10に記載のシステム。
- UV励起光が、350nmの波長を有する、請求項11に記載のシステム。
- NADH蛍光が、420nmから480nmまでの波長範囲で測定される、請求項10〜12のいずれか一項に記載のシステム。
- NADH蛍光が、460nmで測定される、請求項13に記載のシステム。
- 制限手段が、可膨張性の制限手段である、請求項10〜14のいずれか一項に記載のシステム。
- 可膨張性の手段が、圧力カフである、請求項15に記載のシステム。
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