血管壁の力学特性とその無侵襲診断法

Mechanical properties of blood vessel and its noninvasive estimating method

　血管壁は内皮細胞，エラスチン（弾性線維），コラーゲン（膠原線維），平滑筋（smooth muscle）により構成される複合材料である^1）。また，血圧上昇や動脈硬化の進行に伴って，線維の構成や力学的性質が変化することが知られている^2-5）。この現象はin vitro下での拍動圧流負荷実験においても見られる^3）。したがって，その力学的要因として，血管壁を構成する各線維がゴム弾性の分子の再配列に見られるような，圧力負荷方向への再配列を生じることが示唆される^3,5）。

　血管壁の力学試験としては，血管を試験片の形に切出して静的引張試験を行い，応力―歪の関係を求めることが試みられている^6）。この方法により，コラーゲン，エラスチンの力学的性質の相違が明らかにされている^7）。また，血管に内圧を負荷して内圧変化に伴う血管半径の増加特性を調べることも試みられている^8,9-11）。この時，血管壁の剛性を表すパラメータとして圧力弾性係数^9），増分弾性係数^10），スティフネスパラメータ^8）などが提案されている。また，局所的な血管病変部の弾性率を評価する方法として，ピペット法と呼ばれる方法も提案されている^12）。