近赤外分光法による骨格筋酸素消費量測定についての検討

近赤外分光法(NIRS)による酸素動態測定は、その特性上,絶対値の算出が困難であり、測定値の生理的妥当性についての検討が不十分である。そこで、磁気共鳴分光法(^<31>P-MRS)測定を同時に行うことにより、NIRS測定値の生体における意義について検討を行うことを目的とした。平成9年度は、足底屈運動用エルゴメーターの開発を行った。NMRスペクトロメーター内にエルゴメーターを設置する場合には、エルコメーターの部品等は非磁性体を用いる必要がある。そこで、ステンレス、アルミニウム、強化プラスチック、木製合板等の非磁性体を用いてNMRスペクトロメーターの円筒状の内径(260mm)に適合するエルゴメーター本体(外径260mm、長さ350mm;ペダル部長さ245mm、幅110mm、厚さ20mm)を作製した。平成10年度は足底屈運動エルゴメーターを用いて運動負荷後のNIRSにより測定された筋酸素摂取量と、^<31>P-MRSにより測定されたクレアチンリン酸(PCr)の回復から計算した酸素消費量との関連性を検討した。健常成人男性10名を対象とし、下腿三頭筋の酸素動態および筋エネルギー代謝を測定した。運動負荷は多段階式漸増負荷を用い、PCrが安静時の1β程度減少する強度を個人ごとに求め、運動2分後回復期の筋酸素動態およびPCrを10分間測定した。測定の結果、NIRSによる動脈血流遮断法を用いて測定した筋酸素消費量とPCrの回復速度から計算した酸素消費量との間には、有意な相関関係(r=0.88)が見られた。以上の結果より、NIRSを用いることにより、簡便に筋代謝を定量化できることが確認できた。

近赤外分光法(NIRS)による酸素動態測定は、その特性上,絶対値の算出が困難であり、測定値の生理的妥当性についての検討が不十分である。そこで、磁気共鳴分光法(^<31>P-MRS)測定を同時に行うことにより、NIRS測定値の生体における意義について検討を行うことを目的とした。平成9年度は、足底屈運動用エルゴメーターの開発を行った。NMRスペクトロメーター内にエルゴメーターを設置する場合には、エルコメーターの部品等は非磁性体を用いる必要がある。そこで、ステンレス、アルミニウム、強化プラスチック、木製合板等の非磁性体を用いてNMRスペクトロメーターの円筒状の内径(260mm)に適合するエルゴメーター本体(外径260mm、長さ350mm;ペダル部長さ245mm、幅110mm、厚さ20mm)を作製した。平成10年度は足底屈運動エルゴメーターを用いて運動負荷後のNIRSにより測定された筋酸素摂取量と、^<31>P-MRSにより測定されたクレアチンリン酸(PCr)の回復から計算した酸素消費量との関連性を検討した。健常成人男性10名を対象とし、下腿三頭筋の酸素動態および筋エネルギー代謝を測定した。運動負荷は多段階式漸増負荷を用い、PCrが安静時の1β程度減少する強度を個人ごとに求め、運動2分後回復期の筋酸素動態およびPCrを10分間測定した。測定の結果、NIRSによる動脈血流遮断法を用いて測定した筋酸素消費量とPCrの回復速度から計算した酸素消費量との間には、有意な相関関係(r=0.88)が見られた。以上の結果より、NIRSを用いることにより、簡便に筋代謝を定量化できることが確認できた。