脳 灌 流 法 に よ る 脳 血 流 障 害 の 研 究
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(2) 424. 光. 信. 克. 甫. 表1. ネ コ11匹 を 使 用 し た. 術 前 処 置 と し てsodium ー ル5g/dl). pentobarbitone(ネ. 45mg/kgを. 腹 腔 内 注 射 し て 麻 酔 し,人. 工 呼 吸 下 に 脳 一 体 循 環 分 離 手 術 を 行 う.術 Geiger. and. Magnesの. 人 工 血 液 組 成. ンブタ. 方 法7)を. 式 は. 一 部 改 良 し た 池 田11). の 方 法 に よ つ た. 2). 灌 流 装 置 お よ び 方 法(図1). .. 貯 血 槽 内 で 氷 冷 さ れ た 人 工 血 液 は,人 ン プ(メ 良 型)に. ラD型. 工心肺 用ポ. 小 流 量 用 血 液 ポ ン プLB‑914型. よ り 送 り 出 さ れ,輸. 実 験 で はAllweisら3)の. 孔 径100〜120μ)を. 器(Geiger. and. Magnesの. 一 定 流 圧 と さ れ ,恒. 血 用 フ ィ ル タ ー(一. 示 唆 に よ り1号. ル タ ー(細. の改. 併 用)を 原 法7)ど. 温 槽 で 約38℃. 頸 動 脈 カ ニ ュ ー レ よ り 脳 に 至 る.. 部. グ ラス ツ ィ 通 り,調. う り)で. 圧. 任意 の. に 温 め ら れ て, sinus. transversus. 上 に 固定 され た 特 殊 カニ ュー レよ り導 出 され た脳 静 脈 血 は 試 料 に 用 い る た め に の み 使 い,再. び脳 を 循 環. さ せ な い 開 放 式 に し た.. 図1. 脳 灌 流 装 置 ま た,シ チ ヂ ンモ ノ燐 酸 の 添 加 に よ り脳 機能 をよ りよ く保 ち得 る こ と がGeiger. and Yamasaki8),大. 月 ら22)に よ り報 告 され て お り,本 実 験 で も これ を 加 え た. さ らに,血 液 中 に チ ロ ジ ンを 欠 く脳 灌 流 で は,灌 流1時. 間以 上 で脳 遊 離 チ ロ ジ ンが 著 明 に 減少 す る こ. とを 認 め た21)の で,チ 実 験 に先 立 ち,. 5%炭. ロ ジ ンを 加 え た. 酸 ガ スを 含 む 酸 素 ガ スを ガ. ラ ス製 二 連 球 型血 液 酸 化 装 置23)に 通 じ な が ら,血 液 を 上 方 よ り流 して 酸 化 した.人 工 血 液 のpHは 7.02〜7.38に. 調 整 され た, pO2は97〜200mmHg,. pCO2は39〜55mmHgの 脳 血 流 量(日 本 光 電 製MF‑2型. 電 磁 流 量 計). (一. 部 の実 験 で は2個 の 流 量 計 を 用 い て左 右 そ れ ぞ れ の 血 流 量 を 測 定 した.),血 メ ー タ ー),脳. 液 温 度(日 本 光 電 製 サ ー モ. 波 お よ び心 電 図 を 連 続 記 録 し,調 圧. 器 に連 な る水 銀 マ ノ メー ター で 灌 流 圧 を 測 定 した. 3) 人 工 血 液 組 成(表1). V)6)7),あ る い は 高 分 子 デ キ ス. トラ ン11)24)25)が用 い られ た が,上 記 の 様 に 森 光16) は 低 分 子 デ キ ス トラ ン(平 均 分 子 量40,000)を. 押 ピ ン電 極 をgyrus か ら1cmの. ectosylviusに そつ て 矢 状 線. 位 置 で,極 間1cmで. 使用. 頭 蓋 骨 に 刺入 し,. そ の 先 端 は硬 膜 上 に と どめ,歯 科 用 セ メ ン トで 固定 し,左 右 それ ぞ れ を 双 極 誘 導 に よ り皮 質 脳 波 を記 録 した(日 本 光 電 製ME‑91D型8素. 従 来 人 工 血 液 の 膠 質 浸 透 圧 を 保 つ ため に,ウ シ ァ ル ブ ミン(Fraction. 間 に あ つ た.. 4) 脳 波 の記 録 お よ び 結 果 の 処 理. 子 脳 波 計).. 同 時 に周 波 数分 析 を行 つ た(日 本 光 電 製MAF‑3型 脳 波 自動 周 波 数分 析 器:各 周 波 数 帯域 は δ2 (1〜2c/s), δ1(2〜4c/s),θ(4〜8c/s),α(8〜13c/s),β1 β2(20〜30c/s),β3 (30〜60c/s)に. (13〜20c/s),. した も の). 50μV. す る こ と に よ り,ま た必 須 ア ミノ酸 混 合 液 を 加 え る. を7mmの. こ と に よ り,脳 機 能 を よ り良 好 に 長 時 間 維 持 す る こ. GAIN. と に成 功 した.本 実 験 で は こ の低 分 子 デ キ ス トラ ン. 単 位 で 表 わ し,結 果 の検 討 の 際 に は,各 周 波 数 帯域. を 用 い,必 須 ア ミノ酸 を 加 え た.. の 積 分 値 は連 続 した5エ. 較 正 で 脳 波 を 記 録 しな が ら,分 析 器 の. 10で 記 録 し,積 分 値 の 振 幅 を そ の ま まcmの. ポ ッ クの 平均 を 用 い た..
(3) 脳 灌 流 法 に よ る脳 血 流 障害 の 研 究 図3. 5) 血 流障 害 の実 験 方 法 灌 流 開始 後,脳 波 が 麻 酔 の 影 響 を 脱 し安 定 した状. 425. 脳血流量軽度低下 時の脳波各帯域積分値 の経時変化. 態 を 確 か めて か ら,血 液 の第1の 試 料 を と り(第2 編 で 発表 す る代 謝 上 の 変 化 を み る た め),そ の 後 で, す な わ ち灌 流 開 始 後23〜42分 に,灌 流 圧 を 低 下 させ た り,頸 動 脈 に連 な る チ ュー ブを 圧 迫 す る こと に よ り脳血 流 量 を110〜150ml/100g ル か ら20.0〜51.9%急. brain/minの. レベ. 速 に低 下 させ て,脳 波 の変 化. を観 察 した.実 験10例 の 内, 3例 は1回 目 の脳 血 流 低下 の19〜27分. 後 に さ らに も う一 段 低 下 させ, 10. 例 中別 の1例 で は,低 下14分 後 に ほ ぼ元 の 流 量 に回 復 させ て 脳 波 変 化 を観 察 した 後,そ の11分 後 に再 び 血 流 量 を 低 下 させ た.. 1例 で は 血 流 量 低 下10分 後 に. 元 の流 量 以 上 に増 加 させ た 後,そ の12分 後 再 び 流 量 を低 下 させ た.さ. らに も う1例 で は,血 流 量 低下7. 分 後 に元 の 流量 よ りは少 い量 ま で,少. し血 流 量 を 回. 復 させ て そ の量 を持 続 させ た. この10例 の他 に1例,頸. 動 脈 に連 な るチ ュー ブ を. 圧 迫 す る こ とに よ り,約50秒. 間脳 血 流 を完 全 に途 絶. させ る実 験 を行 つ た. 実 験 結 果 1) 脳 血 流 量 急 速 低 下 時 の脳 波 変 化 i) 脳 血流 量 低 下 率 と脳 波 変 化 と の関 係. 小 さい もの か ら順 に 並 べ て,脳 波 周 波 数 各 帯 域 毎 に,. 脳 血 流 量 急 速 低 下 時 の 脳 波 変 化 は,変 化 の あ ま り. 積 分 値 が そ れ ぞ れ 変 化 前 の 何 倍 に変 つ た か を示 した. 目立 たな い もの(図2),高 (図4お. よ び6),平. 振 幅 徐 波 化 す る もの. 担 化 す る もの(図7お. よ び9). の3群 に 大 別 出来 る.. もの で あ る(実 験 方 法 の 項 で 述 べ た様 に5エ ポ ッ ク の平 均 値 か ら計 算 した が,一 部 変 化 の急 な例 で は, 変 化 後 の 代 表 的脳 波 を 示 す 場 所 の1〜2エ. この変 化 は 血 流 量 低 下率 の大 小 と相 関 が 認 め られ た.す な わ ち,脳 血 流 量 の 低 下 が20〜24%程. 度の際. には あ ま り脳 波変 化 が 目立 たず, 2〜35%程. 度の低. ポ ッ クの. 値 に よ つ た もの もあ る). 以 下 各 群 に つ い て 結 果 を 述 べ,代 表 例 の脳 波 変 化 を 示 す.. 下 の 際 に は 高 振 幅徐 波 化 し, 37%以 上 の 低下 で は平. ii) 脳 血 流 量 低 下 率 の 比 較 的 小 さ い場 合 の 脳 波 変. 坦 化 した.. 化. 表2は 実 験 例 を こ の3群 に別 け,血 流 量低 下 率 の. 図2. 脳 血 流 量 低 下 率20.0〜24.1%の. 脳 血 流 量 軽 度 低 下 時 の 脳 波 変 化. 際 に は脳 波 変 化.
(4) 426. 光. 表2. 図4. 信. 脳 血 流 量 中 等 度 低 下 時 の 脳 波 変 化. 周 波 数 帯 域 毎 に 積 分値 の 変 化 率 を 計 算. して み る と(表2),そ. 甫. 脳 血 流 量 低 下 率 と脳 波 変 化 率. は あ ま り目立 た ず,一 見 脳 波 変 化 は わ か らな い もの も あ るが,各. 克. の 値 は0.78〜1.38の. 間 にあ. り,こ れ を 周 波 数帯 域 別 に み る と δ2帯 域 は1.15〜. 1. こ の 群 に 属 す る 脳 波 変 化 の 例 を 示 す(図2お 3).図3は. 各 帯 域 積分 値 振 幅 の 変 化 を 経 時 的 に示. し た もの で あ る. 灌 流 開 始 後 約28分,灌. 流 圧150mmHg,脳. ユ45ml/100g. な い か ま た は や や増 加 して い た.そ の 他 の 帯 域 は い. brain/minで. ず れ も減 少 して お り,特 に β1 β2. β3の速 波 帯 域. 速 波 を 主 と す る 脳 波 を 示 し て い る と き,急. は 元 の80〜90%に. mlに. 出 現 率 の 減 少 と軽 い もの で あ る.. 低 振 幅 化 の両 方 を 反 映 して い る. brain/min(以. 血流量. 1.38倍 と や や増 加 して お り, δ1帯域 は あ ま り変 化 し. 滅 少 して い た.こ れ は 速 波 成 分 の. よび. 表 わ す)で,. 下 血 流 量 はml/100g 30〜50μV,. 脳 血 流 量 を 低 下 さ せ た(低. 30〜40c/sの 速 に110. 下 率24.1%).. δ2,. δ1帯 域 は い ず れ も増 加 し, θ, α, β1, β2,.β3帯. 域. は い ず れ も 低 下 し て い る.. ま. δ2,δ1帯 域 は5〜10分.
(5) 脳 灌 流 法 に よ る脳 血 流 障 害 の研 究 で 自然 に回 復 傾 向 を 示 した が そ の 後 次 第 に増 加 の傾 向に あ り,こ れ は 脳 血 流 量 を20分 後 に 再 低 下 す る ま. 図5. 427. 脳血流量 中等度 低下時の脳波各帯域積分値 の経時変化. で 続 い て い る.速 波 は20分 まで 回 復 の 傾 向 が あ つ た. この 例 で は,低 下 持 続21分 後 に120mlか. ら95ml. に再 低 下 させ た.や は り変 化 は あ ま り著 明で な いが, 徐 波 は 増加 し,速 波 は減 少 して お り,少. しづ つ こ の. 傾 向が 強 ま つ て い る.し か し再 低 下5分 後 頃 の状 態 が以 後 も続 き,灌 流 開始 後74分 に脳 を摘 出す る ま で, 徐 波 に速 波 の 重 な つ た脳 波 を維 持 した. iii) 脳 血 流 量 中 等 度低 下 時 の脳 波 変 化 脳 血 流 量 低 下率 が21.4〜34.5%の 徐 波 化が 起 つ た(表2).. 際 に は高 振 幅. δ2帯域 は1.88〜3.50倍. 大 き く増 加 し, δ1帯域 も1.23〜1.79倍. と. に なつてい. る. θ帯 域 は変 らぬ か2倍 程 度 ま で の 増 加, α帯 域 は元 の程 度, β1,β2,β3帯 域 は い ず れ も減 少 し, β1 帯 域 は0.72〜0.95倍, 帯 域 は0.48〜0.69倍. β2帯域 は0.53〜0.72倍,. β3. と速 波 に な る程 減 少 の 程 度 が. 高 くな つ て い る.全 例 に おい て 徐 波 程 増 加 率 が 高 く, 速 波 に な る程 減 少 率 が 高 い とい う傾 向 が は つ き り認 あ られ た.脳 血 流 量 の 低 下 率 が 高 い 程 徐 波 の 増 大 率 が高 い とか,速 波 の減 少 率 が 高 くな る とい う様 な 一 定 の傾 向 は な か つ た.ま た これ だ け の例 か らは,血. 140mlに. 流 量 低 下 率 の大 小 と徐 波 の振 幅,周 波 数,持 続 時 間. か ら110mlに. な どとの 間 に一 定 の 傾 向 が あ る か ど うか に つ い て は. 率21.4%).. 何 と もいえ な い.た だ34.5%と. す る脳 波 は, 5〜8秒. こ の群の中で比較. 達 して 安 定 した.灌 流 開 始 後29分 に140ml 急 速 に脳 血 流 量 を 低 下 させ た(低 30〜50μV,. 30〜40c/sの. で50〜100μV,. 下. 速波を主体 と 1〜2c/sの. 的 高度 の脳 血 流 量 低 下 例 で は,他 の4例 や 脳 血 流 量. 高 振 幅 徐 波 に速 波 の 重 な つ た 脳 波 に 変 り,低 下1分. 軽 度 低下 群 にみ られ た 様 な 数 分 か ら10数 分 に わ た る. 後 頃 か ら少 し徐 波 の 出 現 回 数 が 減 少 し,速 波 を 主 体. 自然 回復 の傾 向 が み られ な か つ た(後 記). この群 に属 す る脳 波 変 化 の 例 を 示 す(図4お. とす る部 分 の 割 合 が 増 加 して い るが, よび. 5). 灌 流 圧 を130mmHgで 脳 血 流 量 は80mlか. 4〜5分. 後に. 再 び徐 波 部 分 が 多 く,以 後 次 第 に徐 波 成 分 は滅 少 し 10分 後 頃 最 低 に な るが 再 び増 加 の傾 向 を と つ て い. 脳 灌 流 を 開 始 した と こ ろ,. る. β1, β2,β3帯 域 は い ず れ も脳 血 流 量 低 下 時 に 減. ら自然 に ほ ぼ直 線 的 に増 加 し,. 少 し,以 後 は 大 体 に おい て 次 第 に増 加 回復 の 傾 向 を. 図6. 脳 血 流 量 中 等 度 低 下 時 の 脳 波 変 化. 2.
(6) 428. 光. 図7. 信. の後 は 次 第 に 減少 した.血 流. 量 低 下10分 後 頃 の脳 波 は80μV前 後, 3c/s前 後 の 徐 波 に速 波 の重 な ったパ ター ンで,以 後 次 第 に 徐 波 の 増 加,よ. み られ た. iv) 脳 血 流 量 高 度 低 下 時 の 脳 波 変 化 脳 血 流 量 低 下 率 が37%以. 上 の場 合 は脳 波 は 平 坦化. した.各 周 波 数 帯 域 の 積 分 値 は変 化 前 の0.11〜0.58. り徐 波 化 が 進 み,速 波 は さ らに 減 少 し,灌. 流 開 始 後54分 頃 に は80〜100μV,. 1〜2c/sの. 高振. 幅 徐 波 に わず か に β波 が の つ て い るだ け に な つ た. 灌 流 開 始 後56分. に脳 血 流 量 を135mlか. ら85mlに. 再 低 下 させ る と ほ と ん ど平 坦 化 して し まい,時. に徐. 波 を 散 発 す る の み に な つ た. この 他 脳 血 流 量21.8%低. 下 例 で は(図6),や. 低 振 幅 化 の後, 50〜100μV,. 2〜5c/sの. や. 不規則 な高. 振 幅 徐 波 に速 波 の重 な つ た脳 波 が20数 秒 続 い た後, 一 時 徐 波 が 減 少 す る が,以 後 次 第 に徐 波 は増 加 した . しか し高 振 幅 徐 波 に は な らず, 50〜60μV,. 3〜5. c/sの 徐 波 混 入 が増 加 して お り,速 波 の減 少 は軽 度 で あつ た. 脳 血 流 量 低 下 率 が21.4〜29.2%の. 例 ではいずれ. も 自然 に脳 波 が 回復 す る傾 向 が 認 め られ た が, 34.5 %低 下 例 で は(図6),低 3c/sか. 甫. 脳 血 流 量 高 度 低 下 時 の脳 波 変 化. 示 し, 13分 後 頃 まで こ の傾 向 を示 して い るが,元 の レベ ル に は達 さず,そ. 克. ら7〜8c/sま. 下 後50〜130μV,. 2〜. で の不 規 則 な 徐 波 に 速 波 が. 少 し重 な つ た脳 波 に な り,そ の後 自然 回 復 の 傾 向 が な く, 5〜6分. ま で 徐 波 の 形 は ほ とん ど変 らず,そ. れ に 重 な つ た速 波 が 次 第 に 少 しづ つ減 少 して お り, そ れ 以 後 よ り徐 波 化,徐. 波 電 位 の低 下 が 進 ん だ.. 速 波 の 重 畳 の た め は つ き り と は い え な い が,高 振 幅 徐 波 出 現 時,棘 徐 波 結 合 の 形 を と つ て い る と こ ろ も. 図8. 脳血流量高度低下 時の脳波各帯 域積分値の経 時変化.
(7) 脳 灌 流 法 に よ る脳 血 流 障 害 の研 究 図9. 429. 脳 血 流 一 時 途 絶 お よ び 回 復 時 の 脳 波 変 化. 倍 にな つ て い る(表2).し. か し この 際 もや は り 速. 図10. 脳 血 流 一 時 途 絶 時 の脳 波各 帯 域 積 分値 の経 時 変化. 波 の減 少 率 の 方 が 徐 波 の 減 少率 よ り も高 い 傾 向 が あ る.す なわ ち 脳 血 流 量 低下 時 に は す べ て の 例 で,速 波 に な る ほ ど減 少率 が 高 か つ た. この群 に属 す る脳 波 変 化 の 例 を 示 す(図7お. よび. 8). 灌流 開始 後31分. に,脳 血 流 量 を135mlか. に急 速 に低 下 させ た(低 下 率51.9%),血 後 約10秒 で200〜300μV,. ら65ml 流 量低 下. 2c/s位 の 高振 幅 徐 波 が10. 秒 程 続 い た後 平 坦 化 して い る.こ の 約2c/sの 幅徐 波 には 棘 波 を 伴 い,明 示 して い る.約30秒. 高振. らか に 棘 徐 波 結 合 の 形 を. 後 に 自然 に再 び50〜100μV,. 2. 〜3c/sの 徐 波 が 出 現 して お り,次 第 に それ に速 波 が 重 なつ て くるが,高 振 幅 徐 波 は あ ま り減 少 しな かつ た.こ の例 で は7分 後 に脳 血 流 量 を 増 加 させ た(後 記).本 例 で は 高 振 幅 徐 波 化 につ ぐ平 坦 化,再. び高. 振 幅 徐波 の 出現,速 波 の 増 加 と比 較 的 急 速 に変 化 し たの で,図8で. は この 部 分 だ け10秒 毎 に示 した.. v) 脳 血 流一 時途 絶 時 の脳 波 変化(図9お 灌 流 開始 後43分,灌. 流 圧88mmHg,脳. mlで 安 定 して, 50μV前 後, 25〜40c/sの. よ び10) 血 流 量112 速波 を主. とす る脳波 を示 して い る時 に,頸 動 脈 に接 続 した チ ュー プ を圧 迫 す る こ とに よつ て 血 流 を 一 時 途 絶 させ た.流 量 の変 化 は 図10の 上 部 に 示 した如 くで,中. 間. あ る.. 脳 波 は 脳 血 流 途 絶 後 数 秒 で 変 化 が現 わ れ,速 波 が. に一 時血 液 が 流 れ たの は 意 図 した もの で な く,操 作. 急 激 に 減 少 す る と共 に, 90μV,. 上 偶 然 そ うなつ た もの で あ ろ. 2分 後 血 流 を 回 復 さ. 5秒 間 程 混 入 した後,急 速 に平 坦 化 した.積 分 値 の. せ たが,内 完 全 に途 絶 して い た時 間 は 計 約50秒. 変 化 率 は 各 帯 域 共, 0.11〜0.19と. で. 3c/s前. 後の徐波が. お しなべ て低 下 し.
(8) 430. て い る が,. 光. δ2帯 域0.15,. 0.11〜0.14で,や. δ1帯 域0.19,. 信. β1〜 β3帯 域. は り速 波 成 分 の減 少 の方 が 徐 波 成. 甫. 脳 血 流 一 時 途 絶 後 の 回 復 過 程 につ い て は上 に述 べ た(図9お. よ び10).. 脳 血 流 量 を 低 下 させ た7〜14分. 分 の 減 少 よ り も 強 か つ た.. 2分 後 血 流 を 回 復 させ る と,数 秒 内 に ま ず100〜 300μV, 1〜3c/sの. 克. 高 振 幅 徐 波 が 現 われ,そ. の 約20. 秒 後 か ら次 第 に 速 波 の 混 入 が 増 え,血 流 量 回 復 後3 〜5分 で各 帯 域 共 元 の 状 態 に近 づ き一 応 の レベ ル に 達 す る が, δ2,δ1帯 域 はや は り血 流 量 低 下 前 よ りは 多 く, α, β1帯 域 は 元 よ り少 い ま ま で,全. く元 の 状. 態 ま で は 回 復 して い な い.し か しそ れ以 後 は脳 血 流. る と,表3に. 後 に再 び増 加 させ. 示 す 様 に各 帯 域 の積 分 値 は いず れ も低. 下 時 の全 く逆 の方 向 の 変 化 を 示 した. δ2帯域 は0.4 〜0 .9倍 に減 少, β1〜β3帯 域 は増 加 し,特 に β3帯 域 は1.23〜2.11倍. に な つ て い る.そ. して よ り速 い. 波 ほ ど増 加 率 が 高 い. 脳 血 流 量 回 復 時 の 脳 波 変 化 の 例 を 示 す. 1) のiv)で. 述 べ た 脳 血 流 量 を135mlか. ら65ml. 途 絶 の な か つ た 通 常 の灌 流 の場 合 と著 明 な差 は な く,. に低 下 させ た 例(低 下 率51.9%)で,そ. 灌 流 開始 後85分 の 値 が 示 す 様 に,次 第 に徐 波 の 混 入. に元 の量 に は た りな い100mlま. が 増 え て は い るが, 97分 に脳 を摘 出 す る ま で速 波 を. 上 昇 さ せ た と こ ろ(図8後. 主 体 とす る脳 波 を 維 持 した.. ず か に 減少 した に と ど まつ たが,重 畳 す る速 波 が増. 2) 脳 血 流 量 急 速 回 復 時 の脳 波 変化(表3,図8. の7分 後. で 血流 量 を 急 速 に. 半 お よ び11),徐. 波 はわ. 加 した.し か し この 変 化 は長 くは続 かず,速 波 は次 第 に 減 少 す る と共 に,高 振 幅 徐 波 も次 第 に低 振 幅化. 後 半 お よび11) 表3. 脳 血 流 増 加(回. 図11. 復)時. の 脳 波 変 化 率. 脳 血 流 回 復 時 の 脳 波 変 化.
(9) 脳 灌 流 法 に よ る脳 血 流 障 害 の 研 究. 率 が 高 い か,ま た は 減 少率 の 低 い 傾 向 が 認 め ら れ. に 向つ た. また脳 血 流 量 を110mlか. ら90mlに. 分 後 に,ほ ぼ元 の流 量 の109mlに は(図11,. 低下 させ た14. 回復 させ た 場合. 3段 目),同 様 に徐 波 の 減少,速. 加 が 認 め られ たが,. 波 の増. 1分 後 位 か らは再 び徐 波 が増 加. ま た脳 血 流 量 を120mlか 後 に94mlか. ら85mlに. 低 下 させ た. ら元 の流 量 よ り も多 い140ml. に増 加 した例 で は(図11,. 4段 目),徐. た. 脳 血 流 量 を 急 速 に回 復 させ る と,低 下 時 と反 対 に, 徐 波 の 減 少,速 波 の 増 加 が み られ,こ. の 際 は よ り速. い 波 ほ ど増 加 率 が 高 い. 急 速 に高 度 に 脳 血 流 障 害 を 起 した際 の脳 波 変 化 の. し,ご く徐 々 に速 波 が 減 少 して いつ た.. 9分30秒. 431. 経 過 は,数 秒 〜10数 秒 で まず 速 波 の軽 い低 振 幅 化 が 起 り,高 振 幅徐 波 の 出現 の 後 平 坦 化 し,脳 血 流 量 回. 々 に速波 の. 復 時 に は ま ず高 振 幅 徐 波 の 出現 が あ り,つ いで 次 第. 増 加 が あ り, 1分 後 に は徐 波 は非 常 に減 少 して速 波. に速 波 が加 わ る と共 に 高 振 幅 徐 波 が 次 第 に 減 少 す. が 著 明 に増 加 し,血 流 量 低 下 前 の脳 波 に 匹敵 す る位. る.. まで 回 復 した.速 波 は5〜6分 ど減 少 を示 さ な かつ たが,そ. 間 に わ た つ て ほ とん の後 は低 振 幅 化 に 向 い,. 臨床 的 に急 速 な 高 度 の 血流 障 害 が 起 る と考 え られ るAdams‑Stokes症. 候 群 の 際 に は19),ま ず20〜30c/s. また 徐波 は血 流 量 回復 の1分 後 頃か ら混 入 が 始 ま り,. の 速 波 が 全 領域 に 出 現 し,つ い で 高 振 幅 δ波 が 汎 発. 次 第 に混 入 の頻 度 が増 加 して,終. 性 に 出現 し, 1分 以 内 に 脳 波 は 平 坦 に近 くな り,心. り に は徐 波 に速 波. の 重 な つ た脳 波 に なつ た.. 収 縮 が 再 開 し始 め る と次 第 に高 振 幅 δ波 と な り,さ ら に θ波 の 時 期 を 経 て α波 の 優 勢 な 脳 波 に回 復 す る. 考. 察. と い う.ま た起 立 性 発 作 時 に も19), 2〜4c/sの. 脳 血流 障 害 時 に徐 波 の 認 め られ る こ と は,既 に述. 不. 規 則 な高 振 幅徐 波 が 出現 し,同 様 に 頸 洞 脈 洞 性 失. べ た如 く多 くの 報 告 が あ り2)4)5)9)10)14)15)17)19),衆 知. 神19)で も, 20〜30c/sの 速 波 の 出 現 の 後,. の 事 実 で あ る.し か し脳 血 流 量 急 速 低 下 時 の脳 波 変. の 高 振 幅 徐 波 が 出 現 し,つ い で 平 坦 化 し,回 復 時 は. 化 を,定 量 的 に測 定 した 血 流 量 の 低 下 率 との 関 係 に. 高 振 幅 徐 波 出現 後 次 第 に元 の 脳 波 像 に 戻 る とい う.. おい て み た報 告 はみ あ た らな い.こ れ は臨 床 例 や,. ま た 一 側 頸 動 脈 を 圧 迫 す る と,脳 動 脈 硬 化 症 な どで. また他 の実 験 時 には,急 速 な 血 流 量 の 変 化 を 定 量 的. 側 副 血 行 路 に よ る代 償 機 序 が 障 害 され て い る と思 わ. に 測定 す る のが 困 難 な た め で あ ろ う.. れ る際 に は20), 1〜30秒,平. 本 実 験 で は,脳 血 流 量 を21.4〜34.5%低. 下 させ. た 時 に高 振 幅 徐 波 の 出現 が 認 め られ た.. 脳 波 は平 坦 化 した が,そ の 際 に も平 坦 化 の 前 に5〜 出現 が 認. め られ た. 20.0〜24.1%と. 均 約13秒 で30〜200μV,. 不 規 則 な波 が 出 現 す るが,徐 波 化 に先. 立 ち,一 過 性 に α波 が 汎 発 性 に 規則 性 を 増 し,振 幅. 37%以 上 の 脳 血 流 量 低 下 お よ び 脳 血 流 途 絶 時 には. 10秒 間高 振 幅 徐 波 の 混 入 な い しはburst状. 1〜7c/sの. 2〜5c/s. を 増 大 す る時 期 が 数秒 続 くの が 特 異 的 とい う. ま た,ウ サギ で 下 半 身 を 急激 に 陰 圧 に 暴 露 す る と15),心 拍 数 は 急 増 し,脳 表 面 は 暴 露 直 後 蒼 白 に な るが,. 比 較 的 軽 度 の 血 流 量 低 下 で は,脳. 1〜2秒. 後 に は 細 動 脈 の 拡 張 充 血 に移 行 す る. と い う.そ して この様 に 代償 機 序 の 働 い て い る時 は,. 波 の 変化 は あ ま り著 明 で は な い が,こ の 群 に おい て. 脳 波 は まず5〜6c/sの. も,速 波 の 振 幅 の 軽 度 低 下 と速 波 出現 率 の 減 少 が み. c/s前 後 の低 電 位 速 波 が これ に 重 畳 し,強 い 陰 圧 負. られ た.. 荷 か,や. 脳血 流 量 低 下 が20〜24%程. 度 の 際,あ. る例 で は 高. 基 礎 律 動 が 優 勢 に な り, 20. や深 い麻 酔 に よ り心 血 管 系 の 代 償 機 序 の み. られ ない 場 合 は,負 荷 直 後 よ り脳 波 は平 坦 化 し,負. 振 幅 徐波 化 し,あ る例 で は そ れ に 至 らぬ もの が あ る. 荷 中 ま た は 中止 直 後 に1〜2c/sの. が,こ れ は低 下 前 の 血流 量 が 余 裕 の あ つ た 場 合 と,. が 認 め られ,そ. 必 要 量 の限 界 に 近 い と こ ろに あ った 場 合 な ど に よ り,. して 棘 徐 波 結合 の パ ター ンを 示 す もの が あ つ た とい. また脳 の機 能 状態 な ど に よ つ て 差 違 が 出て くる もの. う.. で あ ろ う. 自動 周 波 数 分析 に よ り,脳 血 流 量 の 変 化 前 後 の,. の 際10c/s程. 高 振 幅 徐 波burst. 度の高振幅速波 が重畳. 本 実 験 の 経過 も これ らの 報 告 と よ く一 致 して い る.逆 に い え ば,充 分 これ らの実 験 の モ デ ル に な り. 脳 波 の各 周 波 数帯 域 積分 値 を比 較 す る と,こ れ らの. 得 る状 態 に あ つ た と もい え よ う.た だ 諸家 の 報 告 に. 3群 のい ず れ に も共 通 して,脳 血 流 障 害 が お こ る と,. み られ る 速 波 の 増 加 な い し は慕 礎 律 動 の 優 勢 化 に相. よ り速 い 波 ほ ど減 少 率 が 高 く,よ り遅 い 波 ほ ど増 加. 当す る変 化 は 認 め られ ず,た. だちに速波の減少傾 向.
(10) 432. 光. 信. 克. 甫. を 示 した.御 手 洗 ら15)は 陰 圧 暴 露 の 際 最 初 に み ら. 時 的 に ほ とん ど元 と同 じ脳 波 を示 した が,こ れ もま. れ る この 速 波 の 増 加,基 礎 律 動 の 優勢 化 につ いて,. もな く衰 退 して い つ た.. baroreceptorやchemoreceptorか. らの,ま. ど末 梢 か らの 刺 激 に よつ てactivateさ. た内 臓 な. れ,ま. しか し50秒 間 の 途 絶 例 で は そ の後 の脳 波 の経 過 に. た その. 著 明 な変 化 は残 して い な い.な お,灌 流 実 験 に おい. 際 に代 償 反 射 に よつ て 脳 血 流 量 が 生 理 的 範 囲 に保 た. て は3分 間 以上 の脳 血 流 途 絶 で は,脳 波 は 回復 しな. れ て い る な どの た め にarousal. い こ とが 経 験 さ れ て い る.し か し麻 酔 下 で 頸 動脈 に. patternを 現 わ す も. 力ニ ュー レを接 続 す る際 には,一 側 づ つ2〜3分. の で あ ろ う と して い る. 灌 流 脳 に お い て は,末 梢 と神 経 連 絡 は 保 た れ て い. の 血 流 途 絶 を起 す が,こ. 間. の際 に は脳 波 上 に も全 く変. る が,体 側 は 麻 酔 下 に あ り,ま た体 循 環 と脳 循 環 は. 化 は み られ ず,麻 酔 下 の 脳 の 必 要 とす る循 環 血液 量. 分 離 され て い るの で,心 臓 に よ る代 償 機 序 に よ り脳. は 一 側 か らの 供 給 で た りて い る もの と いえ よ う.. 血 流量 を 一 定 に保 と う とす る こ と は 出 来 な い.流 量. 以 上 述 べ た様 に,脳 血 流 量 の 減 少 に際 して,速 波. 計 の記 録 もた だ ち に脳 血 流 量 の 低 下 して い る こ とを. 減 少,高 振 幅徐 波 化,平 坦 化,脳 血 流 量 回 復 時 には. 示 して い る.そ れ 故 に灌 流 脳 で は た だ ち に速 波 の 減. 高 振 幅 徐 波 出現,つ. 少 に 向 う もの と考 え られ る.灌 流 実 験 に お い て は よ. こ と,ま た脳 血 流 量 の 低 下 率 が 軽 度 で あれ ば 速波 の. り一元 的 に 脳 血 流 量 の変 化 に よ る脳 波 変 化 を み て い. 軽 度 減 少 に と ど ま り,中 等 度 の 低 下 で は 高 振 幅徐 波. る もの とい え よ う.. 化 し,高 度 の低 下 時 に は これ らを 経 て 平 坦 化 す る こ. い で 速 波 回 復 とい う経 過 を と る. 御手 洗 ら14)15)は,脳 血 流 回 復時 に 棘 徐 波 結 合 の. とか ら,脳 波 活 動 の上 で,速 波 パ ター ンが 最 も高 い. 出現 す る例 の あ る こ とを 報 告 し,脳 血 流 回 復 時 徐 波. 機 能 水 準 の状 態 で あ り,水 準 が 下 るに つ れ て速 波 が. 群 発 の あ ま り著 明 で な い例 にphotic. 減 少 し,高 振 幅 徐 波 は そ れ よ り も さ らに 低 い脳 の 活. drivingを 行 つ. て これ らを 誘 発 し得 た と い う. Adeyら1)が サ ル に5. 動 状 態 の反 映 で あ り,さ らに 低 い 機 能 状 態 に な る と. 〜6g程. 電 気 活動 の 衰 退 す な わ ち平 坦 化 に至 る とい うこ とが,. 度の遠心力負荷 をかけた後その解除の時期. に 棘 徐 波 結 合 の 出現 を 報 告 して お り,酸 素欠 乏 状 態. 実 験 的 に段 階 づ け られ た とい え よ う.逆 に 灌流 脳 が. へ の 急 激 な 血 流 帰 環 に よつ て 起 る て ん か ん性 の もの. 速 波 パ タ ー ンを 主 と して い る こ と は,そ れ だ け高 い. と想 定 し,御 手 洗 ら もこ の想 定 を支 持 して い る様 で. 機 能 状 態 を 保 つ て い る こ とを 示 す もの とい え よ う.. あ る.. 総. 本 実 験 で は,こ れ らと 同様 に脳 血 流 回 復 時 に 棘 徐 波 結合 の 出 現 を 認 め た他,脳 血 流 量 が低 下 す る際 に も平坦 化 に 先 立 つ て,こ の 棘 徐 波 結 合 のburstが. 認. め られ た 例 が あ つ た こ とか ら,必 ず し も脳 血 流 回 復 時 だ け に特 異 的 な もの とは いえ ま い. 脳 血 流 の 急 速 な 低 下 の 後,代 償 的 に脳 血 管抵 抗 の 減 少 に よ り,徐 々 に 軽 度 の 血 流 量 の増 加 を み た 例 も あ つ たが,血 流 量 の 回 復 の み られ な い例 に お い て も,. 括. Geigerら に よ り始 め られ た ネ コ脳 灌 流 法 の 改良法 を 用 いて,頸. 動 脈 に 連 な るチ ュ ーブ を 圧 迫 した り,. 灌 流 圧 を変 え る こ とに よ り,急 速 に 脳 血 流 量 を低 下 ま た は回 復 させ る実 験 を 行 い,電 磁 流 量 計 に よ り脳 血 流 量 を測 定 し,同 時 に 脳 波 記 録 と 自動 周 波 数分 析 を 行 つ て 脳 波 の 変 化 を 観 察 し,次 の 結 果 を 得 た. 1) 脳 血 流 量 を 急 速 に 高 度 に低 下 させ る と,脳 波. 血 流 量 減 少 が 高 度 で な い 限 り,数 分 か ら10数 分 に わ. は 数 秒〜10数 秒 で まず 速 波 の 軽 い低 振 幅 化 が 起 り,. た つ て,脳 波 上 徐 々 に 自然 に 回 復 す る傾 向 が 認 め ら. つ い で高 振 幅徐 波 が 出現 した 後 平 坦 化 し,脳 血流 量. れ た.測 定 した血 流 量 は全 脳 の 平 均 的 値 で あ る か ら,. 回 復 時 に は,ま ず 高 振 幅 徐 波 がburst状. 脳 内 の 局 所 循 環 量 の 変 化 が あ るか も知 れ な い が,本. つ い で 速 波 が 次 第 に 加 わ る と共 に高 振 幅徐 波 が徐 々. 法 で は これ ら の点 を 明 らか に す る こ と は 出来 な い.. に 減 少 し,元 の脳 波 に 近 づ い た.こ れ らは 臨床 的に. 血 流量 低 下 後 脳 波 に 自然 回 復 傾 向 の あ る例 で も,当. み られ る一 過性 脳 虚 血 性 発 作 な ど の 際 の脳 波 変 化 と. 然 な が ら元 の レベル ま で に は 達 さず,次 第 に衰 退 に. よ く一 致 して い た. 2) 脳 血流 量 の 低 下 率 の違 い に よ り脳 波 変 化 の 様. 向 つ て い る. 一 定 時 間 以 上 の 脳 血 流 障 害 の 後,血 流 量 を 回 復 さ せ る と,速 波 の 増 加,徐. 波 の 減 少 が起 り,脳 血 流 量. 低 下 時 と逆 の 変 化が あ る が,元 な い.た. に 出現 し,. の レベ ル まで は戻 ら. だ元 の血 流 量 以 上 に増 加 させ た 場 合 は,一. 相 は 異 り,血 流 量 低 下 率20〜24%程. 度 の 時 に は,脳. 波 に は 一 見 著 明 な 変 化 は み られ な い が,自 動 周波 数 分 析 に よれ ば,軽 い 速 波 の 減 少 と徐 波 の 増 加 がみ ら れ た..
(11) 脳 灌 流 法 に よ る脳 血 流 障 害 の 研 究 3) 21〜35%程. 度 の脳 血 流 量 低 下 の 際 に は 脳 波 は. 433. 出 現 時,棘 徐 波 結 合 の 形 を と る もの もあ つ た.. 高振 幅 徐 波 化 した. 4) 37%以. 上 の 脳 血 流 量 低 下 お よ び脳 血 流 途 絶 時. 村 二 吉教 授 に 深 甚 な る謝 意 を捧 げ ます.ま た 終 始 御. に は,脳 波 は上 記 の 経過 を とつ て 平 坦 化 した. 5) 脳 血 流 量 低 下 時 に は,よ. 終 りに,御 懇 篤 な 御 指 導,御 校 閲 を 賜 つ た 恩 師 奥. り速 い 周 波 数 帯 域 の. 指 導,御 教 示 を 頂 き ま した 大 月,渡. 辺両 講 師,な. ら. 脳 波 ほ ど減 少 率 が 高 度 で あ り,徐 波 ほ ど増加 率 が 高. び に 実験 に あ た つ て 御 援 助 を 頂 き ま し た 枝 松,帆 秋,. いか,ま た は 減 少率 が低 か つ た.. 二 宮,三 宮,河 野 医 学 士 に 厚 く御 礼 申 し上 げ ます.. 6) 脳 血 流量 回 復時 に は,よ. り速 い 周 波 数 帯 域 の. 脳 波 ほ ど増 加 率 が高 く,徐 波 は 減 少 した. 7) 脳 血 流 量 低 下 時 お よ び 回 復 時 の 高 振 幅 徐 波 の. 文 1) Adey, W. R., French, J. D., Kado, R. T., Lind. 献 14) Mitarai, G., Mori, S. and Rep. Res. Inst.. sters, W. D.:. 14: 1, 1966.. 相 沢 豊 三:脳 京,. I. R. E. Transactions on Bio-. 循 環 と そ の 臨 床,中. 15). 外 医 学 社,東. 1966.. 3) Allweis, C., Landau, T., Abeles, M. and Magnes, J.: 4). 様 に 感 謝 致 し ます.. sley, D. F., Walter, D. O., Wendt, R. and Win. Medical Electronics, BME-8: 182, 1961. 2). な お,本 実 験 は 財 団 法 人 慈 主会 精 神 医 学 研 究 所 で 行 わ れ た もの で あ り,所 長 伊 原 博 士 を は じめ 所 員 の 皆. 村 正 治,岩. 佐 治 男,菊 112,. 地 太 郎,一. 根 弘 明,北 原 規 方:臨. 島. 森 光 淳 介:精. 17). 永井. 淳,岩. 床 脳 波,. 8:. 肇,古. 19). Physiol. Rev., 38: 1, 1958. Amer. J. Physiol.,. J. Neurophysiol., 3: 49, 1940. 後 藤 文 男:臨. 床 神 経,. 4:. 11). 池 田 久 男:精. 神 経 誌,. 63:. 365, 611,. 1968. 山. 信:第16. 1967.. 礎 医学 最 近 の 進 歩. p. 47,医. 淳,前. 川. 薬 理 編(熊. 帥 薬 出 版,東. 床 脳 波 学,医. 京,. 1956.. 学 書 院,東. 大 沢 武 志:精. 神 経 誌,. 大 月 三 郎,渡. 辺 昌 祐,枝. 二 吉:医 22). 67:. 1206,. 京,大. 阪,. 1965.. 宮 淳 明,光. 松 一 安,中. 75:. 宮 崇 典,奥. 12,. 53: 143, 1945. Acta physiol.. 村. 1967.. 大 月 三 郎,山. 田 高 春,引. 地 明 義,修. 森 光 淳 介,中. 島 良 彦:脳. 神 経,. 多 羅 正 道,. 17:. 635,. 1965.. Kobe J. med.. Sci., 9: 41, 1963.. 1964. 1961.. 島 良 彦,帆. 信 克 甫,三. 学 と 生 物 学,. 23) Suda, I., Adachi, C. and Kito, K.:. 12) Kety, S. S. and Schmidt, C. F.: Amer. J. Physiol., 13) Lassen, N. A. and Munck, O.:. 341,. 嘉 彦,池. 21). J. Neurochem.,. 1: 93, 1956. 9) Gibbs, F. A., Williams, D. and Gibbs, E. L.. scand., 33: 30, 1955.. 大 熊 輝 雄:臨. 秋 孝 幸,二. 10). 330,. 木 義 昭,星. 20). 149: 517, 1947. S.:. 70:. 浦 満 男,鈴. 中 沢 与 四 郎:基. 本航 空宇宙. 1963.. Neurology, 9: 859, 1959.. 8) Geiger, A. and Yamasaki,. 木 貞 治:日. 瀬 和 寛,岡. 成,杉. Ann.. 1967.. 神 経 誌,. 谷 洋 他 編),. 7) Geiger, A. and Magnes, J.:. 滋 夫,高. 51,. 回 日 本 脳 波 学 会 総 会, 18). 1966.. 6) Geiger, A.:. 4:. 16). 田. 5) Birchfield, R. I., Wilson, W. P. and Heyman, A.:. 医 心 誌,. J. Neurochem., 13: 795, 1966.. 新 城 之 助,吉. 御 手 洗 玄 洋,森. Takagi, S.:. environ. Med., Nagoya Univ.,. 24). 渡 辺 昌 祐:精. 神 経 誌,. 63:. 1146,. 25). 山 田 高 春:精. 神 経 誌,. 64:. 742,. 26). 吉 井 信 夫,工. 藤 達 之:第16回. 1967.. 1961. 1962.. 日 本 脳 波 学 会 総 会,.
(12) 434. 光. Studies. on. the. 克. Disturbances. by Part. 信. Brain. 1.. 甫. of the. Perfusion. Cerebral. Cerebral. Blood. Flow. Experiments. Blood. Flow. and. EEG. By. Katsusuke. MITSUNOBU. Department of Neuro-Psychiatry, Okayama University Medical School, Okayama, Japan (Director: Prof. N. Okumura) ABSTRACT Disturhances to the. perfusion flow was taking marized. arteries. method rapidly in. as. follows.. 1.. When seconds. flattening.. slow voltage. changes latory. slow. EEG. during. the. cerebral. EEG. turns. When. activities. cerebral. at. coincide. flow the. well. these. blood to. the. first,. activities. disturbance. blood. or depressing. cerebral. blood. fast. with. those. then flow. activities diminish, changes. compressing. the. a modification. and. drastically. high. voltage. is restored. The. there. their. returning. to. clinically. are. observable. bursts. of. the. sum-. to. followed. high but. original as in. brain. several. appear. appearance, the. cat. briefly. within. activities. appear. make. connected. the. of cerebral blood rate, and changes. results. decreased, slow. tube of. experiments the amount restored to normal flow studied.. gradually. EEG. by. were. finally in. by. pressure. is rapidly. voltage,. gradually. of the. flow. induced. In these and then. experiments. low. then. were. perfusion. devised by Geiger et al. and drastically decreased. place. 10 odd by. of the. carotid. voltage the. high. EEG. These. case of. circu. brain.. 2. Aspects of the EEG changes differ according to the rate of decrease in the cerebral blood flow, and in the decrease of about 20-24% cerebral blood flow, EEG shows apparently no appreciable changes, but the frequency autoanalyzer reveales a slight decrease in the fast activities and an increase of slow activities.. 3. In the instance where the cerebral blood flow is decreased 21-35%, EEG increases high voltage slow activities. 4. Where the cerebral blood flow decrease amounts to over 37% or it has transiently ceased, EEG takes the foregoing course and then is flattened. 5. Under the diminished conditions of cerebral blood flow, the decrease in the fast activities and the increase in the slow activities are found. The faster the EEG activity, the greater is its decrease, and the slower the EEG activity, the greater is its increase. 6. At the recovery stage of the cerebral blood flow, the rate of increase in the faster activities is high and slow activities are diminished 7. At the time when the cerebral blood flow is decreasing and also at the recovery stage when there appear high voltage slow activities, some of EEG's take the pattern of spike and wave complex..
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