2-Dimensional fibrin aggregation imaging using birefringence phase difference

肺不全や心臓手術を受ける患者に対して機械的に循環や血液酸素化の補助を行う医療行為を機械的補助循環と呼ぶが、このとき、人工物との接触、機械的なせん断力が負荷されること、などが原因で血液は凝固カスケード（連続反応）へと至る。凝固した血液＝血栓（微小血栓）は患者体内で血管梗塞を起こし、人工肺やフィルタの目詰まりの原因となるため、血液に抗凝固薬を注入することで凝固を阻害する。ここで、抗凝固は多量出血とのトレードオフとなるため、侵襲が大きい術式においてはできるだけ早期に凝固の兆しを検知し、最小限の抗凝固薬による凝固抑制にとどめることが求められる。しかし、肉眼で確認できるのはフィブリンが凝集塊となった状態（実際には凝集塊に赤血球や白血球、血小板などの血液細胞が混在している状態＝血栓）であり、それよりも前の反応についてはサイズの限界により可視光で検知することが難しい。そこで本研究では、複屈折（＝異方性物質が光振動軸に対して異なる屈折を示す現象）を計測原理としてフィブリンの凝集（血栓の前駆段階）を検知するとともに、血栓の目視にあたる可視光の吸光現象との時間的差異を定量し、その時間差とここの血液が有する凝固因子の濃度との関係を明らかとし、臨床における抗凝固療法のプロトコールを高精度にすることを目的とした。現時点で、2つの光軸：①円偏光を透過して複屈折位相差を計測②レーザ光を透過して吸光度を計測、を同一の血漿検体（全血液から血液細胞を除去したもの）に対して直行する形で透過する実験システムを完成させ、異なる凝固因子濃度を持つ豚血液に対して「吸光開始時間－複屈折開始時間」「複屈折位相差の周期」「吸光度の傾き」などの実験データを取得している。これらの結果といくつかの凝固因子濃度とを重回帰分析することで、前述の研究目的を実現する予定である。

肺不全や心臓手術を受ける患者に対して機械的に循環や血液酸素化の補助を行う医療行為を機械的補助循環と呼ぶが、このとき、人工物との接触、機械的なせん断力が負荷されること、などが原因で血液は凝固カスケード（連続反応）へと至る。凝固した血液＝血栓（微小血栓）は患者体内で血管梗塞を起こし、人工肺やフィルタの目詰まりの原因となるため、血液に抗凝固薬を注入することで凝固を阻害する。ここで、抗凝固は多量出血とのトレードオフとなるため、侵襲が大きい術式においてはできるだけ早期に凝固の兆しを検知し、最小限の抗凝固薬による凝固抑制にとどめることが求められる。しかし、肉眼で確認できるのはフィブリンが凝集塊となった状態（実際には凝集塊に赤血球や白血球、血小板などの血液細胞が混在している状態＝血栓）であり、それよりも前の反応についてはサイズの限界により可視光で検知することが難しい。そこで本研究では、複屈折（＝異方性物質が光振動軸に対して異なる屈折を示す現象）を計測原理としてフィブリンの凝集（血栓の前駆段階）を検知するとともに、血栓の目視にあたる可視光の吸光現象との時間的差異を定量し、その時間差とここの血液が有する凝固因子の濃度との関係を明らかとし、臨床における抗凝固療法のプロトコールを高精度にすることを目的とした。現時点で、2つの光軸：①円偏光を透過して複屈折位相差を計測②レーザ光を透過して吸光度を計測、を同一の血漿検体（全血液から血液細胞を除去したもの）に対して直行する形で透過する実験システムを完成させ、異なる凝固因子濃度を持つ豚血液に対して「吸光開始時間－複屈折開始時間」「複屈折位相差の周期」「吸光度の傾き」などの実験データを取得している。これらの結果といくつかの凝固因子濃度とを重回帰分析することで、前述の研究目的を実現する予定である。