微細粒子を用いた局所心筋マイクロストレインの解析・評価

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【目的】心筋虚血の局在性と深い関連を持つ心臓の局所メカニカルストレスを理解するために、拍動心における局所レベルでの心筋マイクロストレイン(ひずみ)を計測、解析を行い、マイクロレベルかつダイナミックな状態における心筋マイクロメカニクスの評価を行う。【方法】麻酔開胸犬を対象に、先端直径30μm、先端角度25度のマイクロピペットを使用し、拍動する左心室自由壁表面の心外膜を穿通しマイクロホールを作製した。作製したマイクロホールに直径15μmの可視光対応の微細粒子光マーカをランダムに埋め込み、高速度カメラ内蔵CCD生体顕微鏡を用いて、微細粒子光マーカの変位量を測定し、心筋のマイクロストレインの観察・計測を行った。観察画像に関心領域を設け、関心領域内から任意に抽出した5点の微細粒子光マーカについて時間経過毎の相対座標点を求め、二次元マトリックスの変換係数を求めるアフィン変換法を用いて心筋のマイクロストレインの経時的なひずみ波形を得た。【結果】心筋マイクロストレイン(ひずみ)は、心電図上のR波の開始、すなわち電気的収縮の開始とともに心筋の収縮が開始し、その後、収縮早期のうちに最大短縮(4.6±2.2%)に達し、心筋の微小領域の変形は、左心室の圧の駆動に先行する前駆出期に生じた。【結言】電気的収縮とほぼ同時に始まる収縮早期におけるマイクロストレインの最大短縮は、冠微小血管床にメカニカルストレスとして作用し、冠動脈の特徴的な血液の流れである収縮期早期の逆流の成因メカニズムを説明するものであると考えられた。