
灌流とは、循環系またはリンパ系を介して臓器または組織に体液が通過することであり、[ 1 ]通常は組織の毛細血管床への血液の供給を指します。灌流は、組織学的研究で使用される灌流による固定を指す場合もあります。灌流は、組織に血液が供給される速度、[ 2 ]または単位時間あたりの血液量(血流) /単位組織質量として測定されます。SI単位は m 3 /(s·kg)ですが、ヒトの臓器の場合、灌流は通常 ml/min/g で報告されます。[ 3 ]この単語は、フランス語の動詞perfuserに由来し、「注ぎ込む」または「通す」という意味です。[ 4 ]すべての動物組織は、健康と生命のために十分な血液供給を必要とします。灌流不良(灌流障害)、すなわち虚血は、冠動脈疾患、脳血管疾患、末梢動脈疾患、その他多くの疾患を含む心血管疾患に見られるように、健康上の問題を引き起こします。
適切な灌流が確保されていることを確認する検査は、医療従事者または救急隊員によって実施される患者の評価プロセスの一部です。最も一般的な方法としては、皮膚の色、温度、状態(乾燥/軟らかい/硬い/腫れている/陥没しているなど)、および毛細血管再充満時間の評価が挙げられます。
心臓胸部外科手術などの大手術中は、灌流は身体の恒常性だけに任せるのではなく、関係する医療専門家によって維持および管理されなければなりません。執刀医は多忙で、血行動態の制御をすべて自分で行うことができない場合が多いため、灌流技師と呼ばれる専門家がこの側面を管理します。年間10万件以上の灌流処置が行われています。[ 5 ]
1920年、アウグスト・クローグは骨格筋の毛細血管の調節機構を発見した功績によりノーベル生理学・医学賞を受賞した。[ 6 ] [ 7 ]クローグは、細動脈と毛細血管の開閉によって、筋肉やその他の臓器の血流灌流が需要に応じて適応することを初めて記述した。
灌流障害とは、あらゆる種類の不適切な灌流を指すが、通常は低灌流を指す。「過剰灌流」と「低灌流」の意味は、個々の体内のすべての組織における平均的な灌流レベルとの相対的な関係にある。灌流レベルは、代謝需要に応じて個人によっても異なる。
以下に例を示します。
過灌流と灌流不足は、組織の代謝ニーズを満たすための現在のニーズに対する灌流レベルに関連する低灌流と過灌流と混同してはならない。たとえば、低灌流は、ある体積の組織に血液を供給する動脈または細動脈が塞栓によって閉塞され、組織に血液が全く供給されないか、少なくとも十分な血液が供給されない場合に発生する可能性がある。過灌流は、炎症によって引き起こされ、体の一部に充血が生じる可能性がある。灌流不良とも呼ばれる不完全灌流は、あらゆる種類の不適切な灌流である。低灌流と虚血の間に公式または正式な境界線はない。後者の用語は、灌流がゼロの場合を指すこともあるが、多くの場合、壊死を引き起こすほど悪いあらゆる低灌流を指す。
方程式において、心拍出量を表す際に、灌流を表す記号としてQが用いられることがあります。しかし、心拍出量と記号Qはどちらも流量(単位時間あたりの体積、例えばL/分)を表すのに対し、灌流は単位組織質量あたりの流量(mL/(分・g))として測定されるため、この用語は混乱を招く可能性があります。
放射性同位体で標識されたマイクロビーズは、1960年代から灌流を測定するために広く使用されてきました。放射性標識された粒子が被験者に注入され、放射線検出器が対象組織の放射能を測定します。[ 8 ]マイクロビーズは、心臓の問題を診断する方法である放射性核種血管造影に使用されます。
様々な組織の灌流は、主に陽電子放出断層撮影(PET)と単光子放出コンピューター断層撮影(SPECT)といった核医学的手法を用いて生体内で容易に測定できる。特定の臓器を標的とする様々な放射性医薬品も利用可能であり、最も一般的なものとしては以下のものがある。
生体内の組織灌流を測定するために使用できる磁気共鳴画像法(MRI)技術には、主に2つのカテゴリーがあります。
脳灌流(より正確には通過時間)は、造影剤を用いたコンピュータ断層撮影で推定できる。[ 12 ]
灌流は、総熱拡散を測定し、それを熱伝導率と灌流成分に分離することによって決定できます。[ 13 ] rCBFは通常、時間的に連続的に測定されます。冷却して熱伝導率を再評価するために、定期的に測定を停止する必要があります。