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温熱 の正 常サル 局所脳血流量 に及ぼす影 響

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Academic year: 2022

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(1)温熱 の正 常サル 局所脳血流量 に及ぼす影 響 岡 山大 学脳神 経外科 学教 室(指 導:西 本 佐. 藤. 詮教授). 透. (昭和63年3月31日 受稿) Key words:. brain. tumor,. cerebral. hyperthermia,. 緒. blood. hypothermia. な 役 割 を担 っ て い る13, 14).ま た,温 流 の 変 動 は,組 術 的 に腫 瘍 を全 摘 出 す る こ. とが 困 難 で あ り,化 学 療 法,放. differential. hypothermia. 言. 悪 性 脳 腫 瘍 は,手. flow,. 射 線 療 法,免. 療 法 等 の 補 助 療 法 が 行 わ れ て い るが,現. 給,代. 疫. 織 内 温 度分 布,酸. 謝 産 物 の 排 泄 等,組. microenvironment)に. 熱 に よる血. 素 や栄養 の供. 織 内 微 小 環 境(tissue. 深 く関 わ る た め14),15),温. 熱 の 抗 腫 瘍 効 果 を考 え る上 で 重 要 と な って 来 る.. 在のと. こ ろ予 後 は依 然 不 良 で あ る1).近 年,温 熱 療 法 が. しか しな が ら,温 熱 の 脳 血 流 に 及 ぼ す 影 響 に つ. 悪 性 腫 瘍 に 対 す る 新 しい 治 療 法 と し て,単 独 あ. い て の 報 告 は,こ れ まで 散 見 さ れ る に す ぎ な い.. る い は放 射 線 療 法,化 学 療 法 と併 用 して 行 わ れ,. 特 に,選. 頭 頸 部 癌,乳. た 報 告 は 皆 無 で あ る.そ. 癌,子. 宮癌 な どにおい ては比較 的. 択的脳 加 温時 の脳血 流 につい て検討 し こで. 著 者 は,正. 常 日. 良 好 な 治 療 成 績 が 報 告 され つ つ あ る2),3)こ れ ら 一 般 の悪 性 腫 瘍 と同 様 に ,悪 性 脳 腫 瘍 に 対 して. 本 ザ ル を 用 い て 全 身 麻 酔 ・調 節 呼 吸 下 に 全 身 加. も温 熱 療 法 の 応 用 が 期 待 さ れ る.. 以 下WB),も. 悪 性 脳 腫 瘍 に 対 す る 温 熱 療 法 は,こ. 温 ・ 冷 却 処 置(whole‑body. れ まで主. heating and cooling,. し くはDHを. 流 量(regional. cerebral. 施 行 し,局 所 脳 血 blood. flow,以. と し て全 身 あ る い は 脳 局 所 を単 に 加 温 す る 温 熱. rCBF)を. 療 法,い. 関係 を 比 較 検 討 した の で 報 告 す る.. わ ゆ るハ イパ ー サ ー ミア,に. つ いて検. 討 され て 来 た4)〜7).この 場 合,加 温 温 度 は 正 常 脳 組 織 の温 熱 感 受 性 に よ り著 し く制 限 され,そ. 下. 反 復 測 定 し,脳 組 織 温 とrCBFと. の. 材 料 お よび 方 法. の. 上 限 は42〜43℃ と さ れ6),7),加 温 前 に 比 べ5 〜6℃ の 脳 組 織 温 の 上 昇 が 得 られ る にす ぎ な い.. 山 大 学 医 学ANA付属 動 物 実 験 施 設 で飼 育 され た 日. 実 験 動 物:岡. これ に 対 し て,全. 本 ザ ル(Macaca. 身 低 体 温 下 に腫 蕩 局 所 を選 択. 山 ・香 川 両 県 内 で 捕 獲 され,岡. fuscata fuscata)13頭,体. 的 に 加 温 す る 区 別 低 体 温 処 置8),9)(differential. 12.6±0.7kg(mean±standard. hypothermia,以. た.年. 下DH)で. 温 に よ り保 護 され,か. は,正. 常 組 織 は低. 齢 の 明 ら か な1頭(3歳)を. 捕 獲 時 体 重 か ら10〜14歳. つ 正 常 組 織 と腫 瘍 との 温. 度 較 差 を拡 大 す る こ とが 可 能 で あ る.ま. 除 き,他. は. と推 定 された16).. 局 所 脳 血 流 量 の 測 定: rCBFは,吸. た,化. 重. error)を 使 用 し. 入 式水素. 学 療 法 の 併 用 に よ り抗 腫 瘍 効 果 が 著 し く増 強 さ. ク リア ラ ン ス法 に よ り測 定 し た17).関 電 極 に は,. れ る こ と が 報 告 され て い る9)‑当教 室 で はDHを. 先 端0.1mmを 白 金 黒 で メ ッ キ しテ フ ロ ンで 被 覆 し. 悪 性 脳 腫 瘍 の 手 術 補 助 療 法 と し て 応 用 す べ く,. た 径0.15mmの. 白 金 電 極(UHE‑100,エ. デ ィ カ ル)を. 使 用 した.不. こ れ まで 基 礎 的 ・ 臨 床 的 検 討 を加 え て 来 た30)〜12). 脳 局 所 の 加 温 に 際 し て は,与. ニー クメ. 関 電 極 に は,皿. 型銀. 塩 化 銀 電 極 を使 用 し,サ ル 大 腿 部 皮 下 に 縫 合 固. え られ た 温 熱 は. 局 所 を循 環 す る 血 流 を介 し て運 び 去 られ るた め,. 定 した.. 局 所 組 織 の 十 分 な加 温 を得 る上 で. 関 電 極 側 で の 拡 散 電 流 をUHメ. 血 流は重 要 655. 7〜10%水. 素 ガ ス を5分. 間 吸 入 させ, ー ター(PH(T.

(2) 656. 佐. 203,ユ. ニー ク メデ ィ カ ル)を. 藤. 用 いて検 出 ・ 増幅. 透 ー に よ りマ イ ク ロ波 出 力 が 自動 調 整 さ れ る仕 組. し,水 素 ガ ス の ク リア ラ ン ス 曲 線 を ペ ン レ コー. み に な っ て い る.ア. ダー(Type. に 脳 表 か ら 広 範 囲 に マ イ ク ロ 波 を照 射 す る 目的. 3061,横. 河 北 辰 電 気)に 描 記 させ た.. プ リケ ー タ ー に は,開. 得 られ た 曲 線 は 片 対 数 時 間 軸 に プ ロ ッ ト し,最. で ア ロ カ社 に 依 頼 作 製 した,直. 初 の40秒 間 を 省 略 し, initial slope法18)に て 半 減. emの 空 間 放 射 型 ヘ リ カ ル ア ン テ ナ を使 用 した.. 期(T1/2)を. 温 度 測 定 は,線 径76μmの. rCBF:λ. 求 め,次. 式 でrCBFを. ・69.3/T1/2. 算 出 した.. ml/100g/min. 加 温 装 置 お よ び温 度 測 定:局. プ ロ ー ブ(Type. 所 の 脳 加 温 に は,. イ ク ロ波 発 振 装 置,出. T, Omega. ス ター に 挿 入 支 持 後,直. 縁 トラ ン ス,マ. 力 パ ワ ー モ ニ タ ー,デ. ジ. 実 験 方 法:前 (0.015mg/kg)を. Engineer)を. エラ. 接 脳 組 織 に 刺 入 して 行. 投 薬 と し てatropine. hydrochloride(20mg/㎏)を. な り,最 大 出 力 は150Wで,マ イ ク ロ波 は 同 軸 ケ ー ブ ル を介 し て ア ン テ ナ に 誘 導 され る.加 温 目. 麻 酔 後, pancronium. 標 点 お よ び 目標 温 度 の 設 定 が 可 能 で,30秒. ス ピ レー ター(AR‑300,ア. 毎の. 測 定温 度 に基づ き内臓の マ イ クロ コンピュー タ. sulfate. 筋 肉 内 に 投 与 し た. Ketamine. タ ル 温 度 計 お よ び 自動 制 御 部 の 各 ユ ニ ッ トか ら. Fig. 1. 銅 一 コン ス タ ン タ ン熱. っ た.. イ ク ロ波 照 射 装 置(HMS‑010,ア. ロ カ)を 使 用 し た.本 機 は,絶. さ30. 電 対 を テ フ ロ ン被 覆 した 直 径0.7mmの サ ー ミス タ. λ(組 織 血 液 分 配 係 数)=1(Aukland17)). 2,450MHzマ. 径16cm,長. 頭後. 筋 肉 内 に 投 与 し全 身. bromide(0.4mg/kg)の. 筋. 肉 内 投 与 に よ り無 動 化 し,気 管 挿 管 を 行 い,レ. 空気 に て 調 節 呼 吸 と した.実. コ マ)を 使 用 し室 内 験動 物 の頭部 を固. Schema showing the experimental set-up. For WB (whole-body heating and cooling), the whole-body except for the head and neck of a respiratory-controlled animal is immersed into a water bath for control of the body temperature. For DH (differential hypothermia) , a single hemisphere is heated up to the desired temperature by means of external microwave irradiation, while the whole-body is kept hypothermic by immersion in a cold water bath. Temperature sensing probes are used for controlling the generator power and for monitoring the brain tissue temperature. The electrodes are used for rCBF measurement by the hydrogen clearance method..

(3) 温熱 の局所 脳 血流量 に及 ぼす影 響. 657. 定(B‑3000,東 京 サ ミッ トメデ ィ カ ル)し た 後, 一 側 大 腿 動 脈 か ら20Gテ フ ロ ン カ テ ー テ ル を 腹. を,そ の 近 傍(r≦0.5㎝)に. 部 大 動 脈 内 に 挿 入 し,動 脈 血 圧 を 圧 トラ ン ス デ. 血 圧, pH,血. ュ ー サ ー(MPU‑05‑290,三. 栄 測 器)に. を測 定 し処 置 前 値 と した.次. 測 定 し 記 録 し た. pHお. よ び動 脈 血 ガ ス分 圧. (PaO2,. PaCO2)はpH/blood. (model. 165/2,. し た.ま. た,一. Corning)を. 1.. 速 度 で 点 滴 静 注 し た.. 下 の2群. 部 以 下 の 全 身 を氷 冷 水 槽 に 浸 け,. 表 面 冷 却 を行 い,経. 鼻一 食道 カテー テル を介 し. て 食 道 内 に サ ー ミス タプ ロー プ を留 置 し,食 道 温 を指 標 に1〜1.5時. 間 をか け て約30℃ の 全 身 低. 体 温 と し た.両 側 ほ ぼ 対 称 的 に3×4cmの 頭 頂 側 頭 開 頭 後,硬 後,脳. Fig. 2. 前頭. 膜 を切 開 し脳 表 を露 出 し た. 表 下 約10mmの 深 さ に サ ー ミス タプ ロ ー ブ. に 水 槽 に37〜43℃. の 温 水 を加 え,食 道 温 を指 標 に1.5〜2時. 聞 かけ. て37〜40℃. の 全 身加 温 を行 い1時. そ の 後,水. 槽 に 氷 冷 水 を加 え再 び 食 道 温 約30℃. の 全 身低 体 温 と した.全. 時(38℃)お ル6頭. 関 電 極 を 刺 入 し,脳. 測 定 を行 っ た.食 道 温,. 液 ガ ス分 圧,脳 組 織 温 お よ びrCBF. 過 中, rCBFは. に つ い て行 っ た.. 全 身加 温 ・冷 却 処 置(WB)群:サ. を 用 い て,頸. system. 使 用 し適 宜 測 定. 側 大 腿 静 脈 か ら は ハ ル トマ ン 液. を2〜3ml/kg/hrの 実 験 は,以. gas. より. 白質 の 温 度 とrCBFの. 間 保 持 した.. 身 加 温 ・冷 却 処 置 の 経. 加 温 中 間 時(34℃),加 よ び冷 却 後(30℃)の. 温 ピー ク 各 時点 にお. い て 同一 部 位 で 反 復 測 定 した .な お,処 脳 表 の 乾 燥 を 防 止 す る た め,温. 置 中は. 生 食 水 を用 い て. 適 宜 脳 表 を灌 流 した. 2.. 区 別 低 体 温 処 置(DH)群:サ. して,実. 験1群. ル7頭. に対. と同 様 に 食 道 温 約30℃ の 全 身 低. 体 温 と し た 後,両 側 開 頭 を施 行 した.サ タプ ロ ー プ を 右 側 脳 で 数 箇 所,左. ー ミス. 側 脳 で1箇. 所. 脳 表 下10mmの 深 さの 脳 白質 に 刺 入 し,関 電 極 を. A close-up picture in DH showing cerebral hemispheres after extensive bilateral craniectomy. The unilateral hemisphere (viewer's left) is heated by a microwave applicator (upper corner). An aluminum-foil screen placed on the midline of the skull is used to prevent heating in the contralateral control hemisphere (viewer's right). Temperature sensing probes for the tissue temperature monitoring (arrows) and electrodes for rCBF measurement (arrowheads) are shown..

(4) 658. 佐. 右 側 脳 で1〜2本,左. 側 脳 で1本,サ. プ ロー ブ の 近 傍(r≦0.5cm)に. 次 に,右. ー ミス タ. 刺 入 し た後,脳. 織 温 の安 定 した 時 点 で 処 置 前rCBFを. 藤. 組. 実 験 終 了 時,サ. ー ミス タ プ ロ ー ブ お よび 関 電. 極 は 刺 入 長 を計 測 し,実 験 中 に 深 さが 変 動 し刺. 側 脳 局 所 を加 温 す る 目 的 で 右 側 開 頭 部. 入 時 と異 な る部 位 の 測 定 値 は検 討 か ら除 外 した.. 行 っ た.マ. イ ク ロ波 照 射 を. イ ク ロ波 ア プ リケ ー ター と脳 表 との. 距 離 は約7cmと. し,開 頭 部 の 中 心 が 最 高 温 度 と. な る よ うに 調 節 した.マ. イ クロ波照射加 温 は約. 3時 間行 い,脳 表 下10mmで の 加 温 目標 温 度 を35℃ (加 温 中 間 時), に 設 定 し,マ. 40℃(加. 温 ピー ク時)と. 段 階的. イ ク ロ波 出 力 を 自動 制 御 し た.な. イ クロ 波 に よ る対 側(左. 避 け る た め,頭. 側)脳. の加 温 を. 蓋 正 中 上 に ア ル ミホ イ ル で 作 製. し た 衝 立 を 置 い た. rCBFは. 加 温 中 間 時,加 温. ピ ー ク時 お よ び 加 温 中 止 後 の 各 時 点 に お い て 同 一 部 位 で 反 復 測 定 した . Fig. 1に,実. 験 セ ッ テ ィ ン グの模 式 図 を, Fig.. Table 1 Temperature, I:. 2に 実 験 写 真 を 示 す.. 測 定 した.. か ら脳 表 に 対 し て2,450 MHzマ. お,マ. 透. Whole-body heating and cooling. II: Differential hypothermia. 実 験 動 物 は10%塩. 化 カ リウ ム 液20mlの 静 脈 内 投. 与 に よ り屠 殺 し,剖 検 脳 は 刺 入 電 極 や プ ロー ブ に よる脳 内出血 等脳損 傷 の有無 につ き肉眼 的に 観 察 した. デ ー タ の分 析: WBとDHの る各 加 温 時 点 のrCBFの. 用 い て 有 意 性 を 検 討 した.ま CBFの. 脊実験 群 におけ. 変 化 はpaired た,脳. t‑testを. 組 織 温 とr. 相 対 的 関 係 を得 る た め,脳 組 織 温 の 変 化. (△T,℃)とrCBF変. 化 率(rCBF. rate, %). と を各 測 定 部 位 に つ い て 算 出 し た. rCBF は 次 式 で 求 め た. rCBF. rate(%)=rCBF(T)/rCBF(pre‑. heating)×100. blood pressure, and blood gas data. (WB). (DH). Temp.: Temperature S.E.: Standard error of mean +Significantly different from pre-heating for paired t-test (p<0 .001). Blood gases and pH were corrected at temperature of 37C.. rate.

(5) 温 熱 の局 所脳 血 流量 に及ぼ す影響 こ こ でrCBF(T)は. 温 度 変 化T℃. rCBF(pre‑heating)は. 時 のrCBF,. 加 温 前rCBFで. 各 実 験 群 に お い て,△TとrCBF. あ る. rateの 関. 係 を相 関 図 に 表 わ し,回 帰 直 線 を次 式 で 求 め た. Y=AX+B こ こ でA, rate.ま. Bは. 回 帰 係 数, Xは. △T,. YはrCBF. た,各 実 験 群 で 得 られ た 回 帰 係 数A(回. 帰 直 線 の 傾 き)の 相 異 につ き有 意 性 を検 討 した19). 結 1.. で は 食 道 温 は30.8±0.3℃(n=7),加 温 は38.3±0.5℃. 行 わ れ た.ま. 側 で は 脳 組 織 温 は31.7±0.4℃. で あ り,ほ ぼ 体 温 均 動 脈 血 圧 は,. WB群. ら101.3±4.0mm. Hgと. で117.3±3.5mmHgか 有 意(p<0.001)に. 低 下 し た が, DH群. で30.1〜43.6. torr(36.1±2.3. torr(34.8±1.4. torr)と. 使 用 し た正 常 サ ル13頭 の 加 温 前 お よ び加 温 ピ ー ク時 で の 体 温(食 道 温) ,脳 組 織 温,平 均 動 脈. 以 内 に維 持 さ れ た.pH,血. 血 圧, pHお. に有 意 な 差 は認 め ら れ な か っ た.. 1に 示 し た. WB群. で は,加. 温 前 の 食道 温 は. あ り,同 時 に 測 定 し た脳. 組 織 温(30.3±0.2℃)に. 比 べ 若 干 低 値 で あ っ た.. 加 温 ピ ー ク時 で は 食 道 温 は38.3±0.4℃,脳 温 は38.0±0.5℃. 組織. で あ り,食 道 温 は 逆 に わ ず か に. 高 値 を 示 した.一 方, DH群. Table 2 Tissue temperature cooling (WB). で は,加 温 ピー ク時. torr), DH. 動 物 間 で バ ラ ツ キ が 認 め られ た が,個 動 物 に お い て はPaCO2の. 29.9±0.4(n=6)で. 実験. 々 の実 験. 変 動 は 実 験 経 過 中15% 液 ガ ス分 圧 は 加 温 前,. 加 温 ピー ク時 の い ず れ に お い て も両 実 験 群 の 間. 2. 全 身加 温 ・ 冷 却 処 置(ws)のrCBFに. 及ぼ. す影 響 につ いて 脳 組 織 温 お よびrCBFは,各 0.3mm(n=13)お. 々 脳 表 下9.7±. よび10.7±0.2mmの. 脳 白質 で. 測 定 さ れ た.各 加 温 時 点 で の 結 果 をTable 示 し た. rCBFは. 測 定 部 位,実. 2に. 験動 物 間で 異 な. and rCBF measured in normal animals during whole-body heating and. Temp.: Temperature of brain tissue (C) rCBF: regional cerebral blood flow (ml/100g/min) +Significantly different from pre-heating for paired t-test (p<0 .001). *. で. は有 意 な変 化 を認 め な か った.加 温 前PaCO2は,. ラ メー タ ー の 変 化 に つ い て. よ び 血 液 ガ ス 分 圧 の 測 定 値 をTable. た,非 加 温. レベ ル の 低 温 に 維 持 さ れ た.平. 群 で30.3〜40.9 加 温 前 お よ び加 温 ピー ク時 で の 生 理 学 的 パ. 温脳組 織. で あ り,全 身低 体 温 下 に 脳 組 織. の選 択 的 加 温(DH)が. WB群 果. 659. Not significant from pre-heating (p>0.1). BRAIN 1-3 correspond to the regions indicated in Fig. 3a..

(6) 660. 佐. っ た が,一. 般 に,. rCBFは. 体 温(食. 道 温)お. び 脳 組 織 温 に 比 例 し て 変 化 し た(Fig. rCBFは. 加 温 前(脳. minと. あ り,加 は,. 有 意(p<0.001)に. 身 冷 却 後(30.3±0.3℃)は, g/minと. な り,'ほ. よ. た,全. れ ら は,高. さ れ,各. ぼ 加 温 前 値 に 復 し た.. 39,. rate. p<0.001)を. 認 め,△Tが‑2.9〜9.1℃. WB:. 及ぼ す. n= の. NORMAL. power,. 30‑80. よ り,全 身低 体 温 下 に 局 所 脳 は5〜10 あ るい は40℃)に. 加温. 温 度 に30分 か ら1時 間 維 持 さ れ た.各. 実 験 に お い て,脳 組 織 温 は 測 定 部 位 に よ り2 〜3℃ の バ ラ ツ キ が 認 め ら れ た(Table 3).脳 組 織 温 お よ びrCBFは,そ. 4a).こ. 度 に 有 意 な 正 の 相 関(R=0.925,. マ イ ク ロ波 の 外 照 射(Net. 分 以 内 に 設 定 温 度(34℃. 17.51±1.46ml/100. の 関 係 を 相 関 図 に 示 し た(Fig.. 直 線 回 帰 と な っ た.. 区 別 低 体 温 処 置(Dx)のrCBFに. watts)に. 33.09±2.91ml/100g/. 13測 定 点 で 得 ら れ た △T(X)とrCBF (Y)と. 範 囲 でY=12.2X+100.8の. 影響 につ いて. 温 ピー ク. 増 加 し た.ま. 透. 3.. 3a).. 組 織 温30.3±0.1℃)は. 17.67±1.74ml/100g/minで 時(37.6±0.3℃)に. 藤. 0.3mm(n=17)お. れ ぞ れ 脳 表 下9.7±. よ び10.7±0.5mmの. 脳 白質 で. 測 定 さ れ た.加 温 側 脳 で は, rCBFは. 脳組 織温. BRAIN. Fig. 3 a Relationship of the temperatures in the brain tissue and in the esopha gus, absolute rCBF, and rCBF rate with respect to time course in one animal (#4) treatment by WB. BRAIN 1-3 correspond to the regions shown in Table 2. Blood flow increases with an increase in the brain tissue temperature. Note rCBF showing pre-heating baseline level after cool-down to post-heating condition..

(7) 温熱 の局所 脳血 流量 に及 ぼす影 響 に 比 例 して 変 化 し た(Fig.. 3b).加. は15.64±1.43ml/100g/min(脳 0.1℃)で. あ り,加. 温 前 のrCBF. 11測 定 点 で得 られ た △T(X)とrCBF. 組 織 温30.3±. (Y)と の 関 係 を 相 関 図 に示 した(Fig.. 温 中 間 時 で は26.26±3.51ml/. 100g/min(34.9±0.4℃)に,さ. れ らは △Tが‑0.8〜10.6℃. ら に 加 温 ピー ク. 時 で は34.52±2.89ml/100g/min(38.1±0.5℃) と 有 意(p<0.001)に. 増 加 し た.加. 温 中止後 は 示. 方 非 加 温 側 脳 に お い て は,脳. 29.1〜32.7℃. の 範 囲 で 変 動 し た が,. X+101.7(R=0.925, 線 回 帰 を示 し た.ま. 17.78±2.04ml/100g/min(30.9±0.4℃)を し た.一. 661. 組 織温 は rCBFの. 有. の 範 囲 で, Y=15.2 n=29,. %/℃)に. P<0.001)の. rate)は,先. の 変 化 に伴 うrCBFの に示 したWB群(12.2. 比 べ てDH群(15.2%/℃)に. 有 意(p<0.01)に. 大 きか っ た.. 意 な 変 化 は 認 め ら れ な か っ た(p>0.1).. DH:. NORMAL. 直. た,回 帰 係 数(直 線 の 傾 き). で示 され る脳 組 織 温1℃ 変 化 率(rCBF. rate 4b).こ. BRAIN. Fig. 3 b Relationship of the temperatures in the brain tissue and in the esopha gus, absolute rCBF, and rCBF rate with respect to time course in one animal (#9) treated by DH. BRAIN 1-2 and CONTROL correspond to the regions shown in Table 3. Note remarkable change in the tissue temperature of the heated hemisphere (BRAIN 1-2), while the relatively constant hypothermic temperatures in the contralateral hemisphere (CONTROL) and in the esophagus. rCBF in heated hemisphere increases with increase in the tissue temperature and decreases with decrease in temperature.. お いて.

(8) 662. 佐. Table 3 Tissue temperature (DH). 藤. 透. and rCBF measured in normal animals during differential. hypothermia. A: Heated hemisphere. B: Control. hemisphere. NA: Data not available. Significantly different from pre-heating for paired t-test: p<0.001+ and p<0.01++ * Not significant from pre-heating (p<0.1). BRAIN 1-2 and CONTROL correspond to the regions indicated in Fig. 3b. 理 学 的 パ ラ メー ター は,WB群 考. 按. が14%減. ヒ ト全 脳 平 均 血 流 量 は50〜55m1/100g/minと さ れ,生. 理 的 条 件 下 で は変 動 は 少 な く,他 の 臓. 少 し た 以 外,有. か っ た. PaCO2は た が,実. 個 々 の実 験 動 物 間 で 多 少 異 っ. 験 経 過 中 の変 動 は 各 動 物 に お い て15%. 器 に 比 べ る と きわ め て 恒 常 性 が 高 い20).脳 血 流 に. 以 内 に 調 節 され た. Table. 影 響 を 及 ぼ す 諸 因 子 に は,血 圧, PaCO2,. 験 動 物 は,体. PaO2,. で平 均 動 脈 血 圧. 意 な変 動 は 認 め ら れ な. 1に 示 し た 如 く,実. 温 も し くは 脳 組 織 温 の 有 意 な 変 化. 頭 蓋 内 圧,血 液 粘 稠 度,体 温 等 が 挙 げ られ る20).. 以 外,生 理 的 な 正 常 範 囲 内26)にあ っ た と考 え られ. 本 実 験 に お い て,加. る.ま. 温 前 と加 温 ピー ク時 で の 生. た,本 実 験 で はketamine(20mg/kg)に.

(9) 温 熱の局 所脳 血流量 に及ぼす 影響. Fig.. 4 a. Scatter. plot. difference. of. the. above. measured. repeatedly. line. (Y=12.2X+100.8). high. correlation. T. relative. range. from. よ る全 身 麻 酔 下 にrCBFを. rCBF. pre-heating in. change (A. 6 normal. T,. -2.9. to. (R=0.925, 9.1. to. monkeys. represents coefficient. (rCBF C). the. rate,. %). data. points. all. treated linear. 663. vs. by. (ƒ¢,. WB.. regression. p<0.001). temperature. fit,. within. n=39). The. solid. showing a specific. a A. C.. 測 定 した. Ketamine. and Hunter25)は 氷 水 浴 に よ る全 身 低 体 温 時 に ネ. の 脳 代 謝 に 及 ぼ す 影 響 に つ いて, Crosby22)ら は,. コ皮 質 動 脈 を顕 微 鏡 下 に 直 接 観 察 し,低 体 温 に. ketamine. よ る 変 化 は 径200mμ. 10〜30mg/kgの. 投 与 に よ り,脳 局 所 部. 程 度 の 血 管 に 著 明 で, 30℃. 位 に 応 じた 特 異 的 な糖 代 謝 の 変 化 を 来 した が,. で そ の 大 き さの 血 管 径 は常 温 時 の50%に. 脳 梁 以 外 の 脳 白 質 で は 有 意 な変 化 を 認 め な か っ. た と述 べ て い る.一. た と報 告 して い る.従 って,本 実 験 にお い てrCBF. 関 係 に つ い て の 報 告 は 少 な い. Meyer. に最 も大 き く影 響 した も の は,体. Handa26)は,温. 温 も し くは 脳. 組 織 温 の 変 動 で あ っ た と考 え ら れ た.. 縮小 し. 温 上 昇 と脳 血 流 と の and. 水 加 温 に よ りネ コ及 び サ ル を 高. 体 温 と し, venous. 体 温 変 化 の 脳 血 流 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て は,. 方,体. out flow法. を用 い て 脳 血 流. を測 定 し,脳 血 流 は 直 腸 温39.0〜39.4℃. まで は. 主 と して 低 体 温 に よ る 脳 代 謝 の 抑 制 との 関 連 に. 余 り変 化 しな い が, 39.4℃ 以 上 で は 急 速 に 増 加. お い て 検 討 さ れ て い る. Rosomoff. し, 37℃ の 時 の149%と. Holaday23)は,氷 と した 時,食 に,総. and. 水 浴 を用 い て イ ヌ を全 身 低 体 温. 道 温 が35℃ か ら25℃ に 低 下 す る間. 頸 動 脈 血 流 は 温 度 依 存 性 に 変 化 し,. に つ き6.7±1.4%ず. つ 減 少 す る こ と を報 告 して. い る.同 様 に, Michenfelder ヌ を 用 い て,心. 1℃. and Theye24)は. 房 温 が37.8±0.2℃. イ. か ら32.0±. な っ たが, 41.9℃ 以上 で. は 急 速 に 低 下 し,実 験 動 物 は 死 亡 した と述 べ て い る.彼 等 は,同. 時 に 測 定 し た外 頸 お よ び 大 腿. 動 脈 血 流 が 各 々40〜42℃ 39.7〜42.5℃. で460%に. で200〜260%に,. 著 し く増 加 したのに 比べ,. 内 頸 及 び 椎 骨 動 脈 血 流 は 各 々, 40〜43℃ 130〜150%に. で. 増 加 し た の に す ぎ な か っ た と報 告. 0.6℃ に 低 下 す る と,脳 血 流 は58±5ml/100g/. して い る.ま た, Allenら27)は 全 身 加 温 時 に ヒ ト. minか. 脳 血 流 をN2O. 0.01)に. ら36±4ml/100g/minへ. と 有 意(P<. 減 少 し,同 時 に 脳 酸 素 代 謝 率 は10℃ あ. た り55%減. 少 し た と報 告 して い る.ま た, Meyer. uptake法. で測 定 し,体 温 が37.5℃. か ら41.8℃ に 上 昇 し た の に伴 い,脳 ml/100g/minか. 血 流 は28.3. ら41.0ml/100g/min(145%)に.

(10) 664. 佐. Fig.. 4. b. Scatter. plot. of rCBF. rate. measured. in. (•Z,. n=29). line. (Y=15.2X+101.7). correlation -0 is. .8. coefficient. to. 10.6•Ž.. in. Note. 4. a. the. the. linear. than. で. 正 常 サ ル を用 い て 全 身 加. 温 お よ び 冷 却 に よ り脳 組 織 温 を27.8〜39.7℃ 範 囲 で変 化 さ せ た結 果, Fig. 4aに △TとrCBFrateと. の 範 囲 で は,. 認 め た.△Tが‑2.9〜9.1℃. 加 す る こ とが 認 め ら れ た.こ. 身低 体 温 時 に 得 られ た 諸 家 の 報. 告23),24), 28)とほ ぼ 一 致 し た.ま Handa26)ら. た, Meyer. and. の 結 果 と 異 な り,△T7〜10℃(脳. 組 織 温37〜40℃)の に 増 加 し た.こ. 高 体 温 時 もrCBFは. の 点 は,著. that. (X,. monkeys. linear. C). regression p<0.001). regression obtained. for. all. by. DH.. treated fit, with. a A. solid a. T ranging for. WB. points. The. showing. coefficient for. data. high from. DH. (15.2). treatment. (12.2). 依 存 性 に 変 化 す る こ と が示 唆 さ れ た. 一方 ,局 所 脳 加 温 の 正 常 脳 血 流 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て は,こ はDH群. れ ま で 報 告 は 見 当 ら な い.著. 脳 組 織 温 を29.4℃ か ら40.7℃ の 範 囲 で 変 化 させ △Tの. 者 の 実 験 で は低 体 温. 間 に, Fig.. に 示 した如 く,高 い 相 関 性(R=0.925, を認 め た.△Tが‑0.8か. ら10.6℃ の 範 囲 で は, 直 線 的 に15.2%. 増 加 す る こ と が 認 め ら れ た.す. なわ ち温熱 に対. 置(WB)の. 述 し た全 身 加 温 ・冷 却 処. 場 合(12.2%/℃)に. は 有 意(p<0.01)に. 大 き く,同. とい う非 生 理 的 状 態 か ら加 温 を開 始 し た た め,. 温 し た 場 合, DHに. お い てrCBFの. 温 熱 に 対 す る脳 血 管 お よ び 脳 代 謝 の 変 動 が 持 続. い と言 え る.ま. して 生 じ た こ とが 考 え ら れ 興 味 深 い.ま. rCBFは. 冷 却 に よ り,rCBFは. た,再. ほ ぼ 元 の 値 に 復 し て お り,. 4b. p<0.001). 1℃ の 温 度 上 昇 に 対 しrCBFは. す る 血 流 の 増 加 は,前 直線 的. 者. で 正 常 サ ル を用 い て,全 身 低 体 温 下 に. た結 果, rCBFrateと. 1℃ の 温 度 上 昇 に 対 し, rCBFは. 直 線 的 に12.2%増 の 値 は,全. の. 示 した 如 く,. の 間 に 高 い 相 関 性(R=. 0.925, p<0.001)を. vsƒ¢T. (p<0.01).. 増 加 した と報 告 して い る. 著 者 は, WB群. %). normal. (R=0.925,. higher Fig.. 透. (Y, 7 is. significantly. shown. 藤. た, DHに. 比 べ, DHで じ脳 組 織 温 に 加 増 加が 著 し. お い て も加 温 中 止 後. ほ ぼ加 温 前 値 に 復 し,脳 組 織 温40.7℃. ま で の 範 囲 で, rCBFは. 可 逆 的 に 変 化 した.し. この範 囲で の脳組 織温 の変 化 では正常 脳 血管 に. か し,加 温 ピー ク時 で の 加 温 持 続 時 間 は1時. 不 可 逆 的 変 化 を来 た す こ と な く, rCBFは. 程 度 で あ り,そ れ 以 上 の加 温 時 間 で の 血 流 変 化. 温度. 間.

(11) 温 熱 の局所脳 血 流量 に及 ぼす影響 に つ い て は 今 後 の 検 討 を 必 要 とす る.. Y=15.2X+101,7(R=0.925,. 本 実 験 に お い て,正 常 脳rCBFは,軽 (27.8〜29.4℃)か. 665. 度低 温. ら 中 等 度 高 温(39.7〜40.7℃). 3.. 温 熱 に 対 す る 血 流 の 反 応 は,全. の 範 囲 で は 脳 組 織 の 温 度 に 比 例 して 可 逆 的 に変. 化 させ た 場 合(12.2%/℃)に. 化 し た.従. %/℃)の. っ て 温 熱 療 法 に お い て は,加. P<0.001)の. 温野 に. 大 き く,同. 脳 組 織 温 に 加 温 した 場 合, DHに. が あ る と考 え られ た.ま. の 増 加 が 著 しい こ とが 考 え ら れ た.. 所脳代 謝 は組織. 温度 に反 応 して変 化 す る こ とが 報告 され て お. 4.. り12)29),温 熱 療 法,特. にDHを. す る と考 え られ,温. 療 に 応 用 す る場 合,加. 温 脳 と非 加 温 脳 との 間 に. 悪性 脳腫 瘍の治. rCBFは. じ. お い てrCBF. 加 温 脳 組 織 の 温 度 に 依 存 して 変 動 熱 療 法 に お い て は,加. 温野. に含 ま れ る正 常 脳 の 血 流 負荷 を 考 慮 す る 必 要 が. は循環 お よび代 謝 を介 した組織 内微小 環 境の較. あ る と考 え ら れ た.. 差 が 生 じる も の と考 え ら れ た.. 5.. 結. 身 体 温 を変. 比 べ て, DH(15.2. 方 が 有 意(p<0.01)に. 含 ま れ る正 常 脳 組 織 の 血 流 負 荷 を考 慮 す る必 要 た,局. 直. 線 回 帰 と な っ た.. 温 熱 療 法,特. 応 用 す る場 合,加. 論. にDHを. 悪性脳 腫瘍 の 治療 に. 温 脳 と非 加 温 脳 との 間 に は 循. 環 お よ び代 謝 を 介 し た 組 織 内 微 小 環 境 の 較 差 が 温 熱 の 脳 血 流 に 及 ぼ す 影 響 に つ い て,正 ル を使 用 して,全. 身 加 温 ・冷 却 処 置(WB)と. 別 低 体 温 処 置(DH)と 1.. とrCBF 0.925, 2.. した恩 師,岡 山大 学脳 神 経 外科,西 本. 組 織温. p<0.001)の. ま た,本 研 究 に御 協 力 い た だ き ま した当教 室 の諸. はY=12.2X+100.8(R=. 先生,諸 氏諸 嬢 に心 か ら感謝 い た します.. 直 線 回 帰 と な っ た.. 食 道 温30.0±0.3℃(n=7)の. なお,本 論 文 の要 旨は 第1回 日本ハ イパ ーサ ー ミ. 全 身低体 温下. に右 側 脳 局 所 に対 して2,450MHzマ. ア学 会(昭 和59年 ・京 都)お よび 第26回 日本神 経 学. イ クロ 波 照. 会 総 会(昭 和60年 ・松 江)に お い て発 表 した.. 行 な い,△Tを‑fl.8〜10.6℃(脳. 組 織X.29.4〜40.7℃)の. 本 研 究 に は 文 部 省 科 学 研 究 費(課 題 番 号. 範 囲 で 変 化 さ せ る と,. 58870074, 59480304, 60015057)の. 文 1). 脳 腫 瘍 全 国 統 計 委 員 会:脳. 2). 柄川. 順,築. 山. 巌,秋. 根. 康 之,梶. 浦. 雄 一,荻. Vol. 野. 6,国 尚,山. 本 ハ イ パ ー サ ミア 誌(1987). 立 が ん セ ン タ ー,東 下. 浩 介:悪. 3,. 21‑26.. of malignant. tumors.. Int J Hyperthermia. 京(1987). pp 101‑175.. 性 腫 瘍 に 対 す る 温 熱 療 法,放. 3) Emami B, Perez CA, Leybovich L, Straube W and Vongerichten D: Interstitial in treatment. 援 助 を受 け た.. 献. 腫 瘍 全 国 集 計 調 査 報 告,. 線 療 法 併 用 の 局 所 効 果 成 績,日. 詮教 授 に深. 甚 の謝 意 を棒 げ ます.. 範 囲 で 変 化 させ る と,△T(X). rate(Y)と. 射 加 温(DH)を. 稿 を終 るに 望 み,終 始 御 指 導,御 校 閲 を賜 わ りま. 全 身低 体 温. 行 い,△Tを‑2.9〜9.1℃(脳. 27.8〜39.7℃)の. 生 じ る と考 え られ た.. 区. に お い て 比 較 検 討 し た.. 食 道7.29.9±0.4℃(n=6)の. 後WBを. 常サ. 射. thermoradiotherapy. (1987) 3, 107-118.. 4) Woodhall B and Mahaley MS: Isolated perfusion in treatment. of advanced carcinoma. Am J Surg. (1963) 105, 624-627. 5) Salcman M and Samaras GM: Hyperthermia. for brain tumors: biophysical rationale.. Neurosurgery. (1981) 9, 327-335. 6) Selker RG: Hyperthermia. in the treatment. Rengachary eds, McGraw-Hill Book,. of intracranial. tumors.. in Neurosurgery;. Wilkins and. New York (1985) pp 1159-1163.. 7) Lyons BE, Obana WG, Borcich JK, Kleinman R, Singh D and Britt RH: Chronic histological effects of ultrasonic hyperthermia 8) Popovic VP and Masironi. on normal feline brain tissue. Radiation Research R:. Disappearance. of euthermic. tumors after. (1986) 106, 234-251 . generalized. 10-hours.

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(13) 温熱 の局 所脳 血流 量 に及ぼす影 響. Effect. of. heat of. on. regional. the. normal. cerebral. effect. of. using. anesthetized. sured. by. the. Department. of. Okayama. University. Neurological. 700,. by. hydrogen. by. in the. change.. bath.. in. changed. the. For. range. rate. after. between DH. changes. in. therapy. for. the. brain. of. in. body. per. the. change. was. from in the. the. cold. was. Celsius to. tissue. modest by. normal. WB brain. was. bath.. change. was The. by. within rCBF The. play. to. with 12.2%. external by. 2450. in. MHz. of role. in. response that. a specific changed. a per. immersion. indicated. response. a significant. that. temperature. changed. obtained. results. temperature. may. under. a constant. hyperthermia. treatment.. mea. heating. body. (30.0-30.8•Ž). 40.7•Ž.. sequentially. rCBF. heated. studied. compared the. showing. locally. was. brain. and. water. hypothermic. 29.4. was. in 6 animals,. to 39.7•Ž,. brain. degree. and possible. of. kept. or 27.8. (rCBF). localized. (DH), WB. flow. rCBF. during. For. hot of. the. was. 15.2%. a. range. hypothermia than. tumors.. body the. ranging. temperature. (WB).. blood. monkeys.. hypothermia. in 7 animals, the. with shallow. treatment tissue. the. temperature. proportionately. ture. DH. rate. normal. cooling. in. while. rCBF tissue. of. temperature. irradiation,. water. change. and. cerebral. method,. differential. immersion. tissue. Celsius. microwave. or heating. Nishimoto). regional. clearance. School,. Japan. A.. respiratory-controlled. whole-body. controlled. change. cold. and. on. Surgery,. Medical. Prof.. temperature. hypothermia. obtained. degree. tissue. inhalation. generalized. was. the. flow. SATOH. Okayama. The. blood. monkey. Toru. (Director:. 667. a to. rCBF. tempera at a higher. the in. rCBF thermo. to.

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