肺組織機能動態の誘電スペクトル解析

誘電スペクトル解析法により、正常肺および異常肺(水腫肺)について生組織中での肺胞の機能動態を、肺の組織構築を壊すことなく追跡することを試みた。1)摘出肺葉(正常)の誘電測定 (1)100Hz〜500MHz域にわたる精密誘電測定をおこない、誘電スペクトル特性と含気率との関係を確定した。(2)形態情報を組み入れた肺組織の誘電体モデルをつくり、肺bulk impedanceの周波数依存性を濃厚分散系の誘電理論を用いて予測した。(3)In situ肺の誘電測定に適用できる「同心円型表面電極」を試作し、従来の平行板型電極によって得られた誘電特性量との異同について調ベた。10kHz〜100MHz域においては、ほぼ同一の誘電挙動が認められ、同心円型表面電極がin situ測定に有用であることが判明した。2)肺水腫生成過程の追跡(1)同心円型表面電極を用いて、実験的肺水腫の生成過程を誘電挙動の変化として捉えた。肺循環灌流圧および気道内圧を変化させることにより誘電挙動に著明な差異が生じた。(2)特性量Δε,Δκおよびloss tangent値に着目すると、時間経過とともに増加傾向を示したので、肺湿重量の変化をよく反映することが判った。これらのパラメータが肺水腫の重症度の評価に際し、有用な指標を与えるものと考えられる。3)In situ肺の誘電測定摘出肺からさらにすすめて、in situ肺の誘電測定について調べている。開胸露出した肺葉の表面に電極を密着させ、肺気量を周期的に変えた場合、肺内気量の変化とともに測定値が変化することが判明した。

誘電スペクトル解析法により、正常肺および異常肺(水腫肺)について生組織中での肺胞の機能動態を、肺の組織構築を壊すことなく追跡することを試みた。1)摘出肺葉(正常)の誘電測定 (1)100Hz〜500MHz域にわたる精密誘電測定をおこない、誘電スペクトル特性と含気率との関係を確定した。(2)形態情報を組み入れた肺組織の誘電体モデルをつくり、肺bulk impedanceの周波数依存性を濃厚分散系の誘電理論を用いて予測した。(3)In situ肺の誘電測定に適用できる「同心円型表面電極」を試作し、従来の平行板型電極によって得られた誘電特性量との異同について調ベた。10kHz〜100MHz域においては、ほぼ同一の誘電挙動が認められ、同心円型表面電極がin situ測定に有用であることが判明した。2)肺水腫生成過程の追跡(1)同心円型表面電極を用いて、実験的肺水腫の生成過程を誘電挙動の変化として捉えた。肺循環灌流圧および気道内圧を変化させることにより誘電挙動に著明な差異が生じた。(2)特性量Δε,Δκおよびloss tangent値に着目すると、時間経過とともに増加傾向を示したので、肺湿重量の変化をよく反映することが判った。これらのパラメータが肺水腫の重症度の評価に際し、有用な指標を与えるものと考えられる。3)In situ肺の誘電測定摘出肺からさらにすすめて、in situ肺の誘電測定について調べている。開胸露出した肺葉の表面に電極を密着させ、肺気量を周期的に変えた場合、肺内気量の変化とともに測定値が変化することが判明した。