JPH048408B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

通常、「発作（stroke）」として知られている脳
血管の故障による疾病は、現在もなお主要死亡原
因であり、また、恐らく、長期間の不随を生ぜし
める原因のうちの最大のものであろう。現代の医
学知識及び有効な治療法のもとでも、主要中枢神
経系血管閉塞には脳の病変部位への不可逆の損傷
が伴い、「完成発作（completed stroke）」は固
定した永続的な神経学上の欠損として現われる。
これまで、連邦政府及び私的機関によつて、発作
の研究及び治療の為に何百万ドルもの費用が使わ
れたが、完全発作の為の化学療法に関して実質的
な収穫は全くなかつた。臨床的には、一旦、中枢
神経系のいずれかの部分に於ける血流が数分以上
止まると、常に永久的な発作が生じる。この為、
このような血流の中断による永久的損傷の予防及
び／又は神経学的欠損の回復が長い間切望されて
いた。 従来から、高い酸素溶解性を有する物質を用い
て数多くの実験が行なわれているが、この様な物
質の多くは「人工血液」の成分として使用されて
いる。高い酸素溶解性を有する物質を組織呼吸維
持の為に利用するという考え方は、1954年に
Rodnightによつて最初に提案された
（Rodnight，R.；Biochemistry Joural，Vol.57，
P661参照）。Rodnightはシリコーン油がかなりの
酸素溶解性を有していることを利用して、酸素添
加したシリコーン油中で培養によつて組織片の機
能を維持せしめた。およそ12年後にClarkは、シ
リコーン油及び弗化炭素液中に小動物を全浸漬す
る実験を行ない、酸素添加シリコーン油中に完全
に浸漬されたラツトが１時間、明らかな病変を示
すことなく生存していたが、浸漬後数時間を経て
不明の原因により死んだことを報告した。また、
シリコーン油の約３倍の酸素溶解性を有する合成
弗化炭素液を用いて同様な実験が行なわれ、ある
程度の成功をおさめている。すなわち、この様な
実験条件下では、動物は酸素化弗化炭素液中の浸
漬に耐えて生存し、その後も明らかな健康状態に
もどつたことが報告されている。（Clark，L.C.
Jr.＆ Collon，F.，Science，Vol.152，P1755
（1966）及びGollon，F.，Clark，L.C.Jr.
Alabama Journal of Medical Science，Vol.4，
P336（1967）参照）。Clarkの行なつたラツトにつ
いての実験では、動脈の酸素添加は有益であるこ
とが報告されたが、同時に、二酸化炭素除去によ
る損傷、たとえば弗化炭素液呼吸による肺損傷も
生じることが観察されている。すなわち、液体呼
吸の後５日間観察を続けた一匹のラツトに於て
は、呼吸困難が見られ、ヒドロコルチゾン（50
mg）を皮下投与したが15分以内に気管から大量の
体液を排出して死んだことが記述されている。こ
れに関してClarkは次の様に結論している。「こ
れらの有機液体は動物の生活組織に於けるガス交
換の研究に於て価値あるものであることが証明さ
れたと言うべきであろう。有機液体は大気圧下の
酸素による呼吸を支持することができ、また、他
にも種々の特性を有しているので、海中避難
（submarine escape）、海中酸素支持設備及び医
学的応用に利用され得ると考えられる。現在用い
られる有機液体の呼吸によつて生じる肺損傷は、
人間に於ける使用の際の主要な問題点となつてい
る（Science，Vol.152，P1756）。」 この様な研究に続いて、弗化炭素液をラツトの
摘出心臓の培養液として用いる実験が行なわれた
（Gollon ＆ Clark，The Physiologist，
Vol.9，4191（1966）参照）。この実験に於ては、
心筋酸素要求は明らかに良好に満たされたが、間
欠弗化炭素除去及び酸素化された希釈血液での洗
浄を行なわないと心臓は十分に活動しなかつた。
この現象は、純粋弗化炭素に於ける水性層の欠如
により、必要なイオン交換が妨害される為である
と説明されている。 更に最近になつて、人工血液の成分としての弗
化炭素の使用がかなり注目されている。Sloviter
は水性代謝産物の弗化炭素不溶性の問題を解決す
る為に、弗化炭素とアルブミンとを用いてエマル
ジヨンを調製した。このSloviterのエマルジヨン
は血管潅流により、赤血球懸濁液と同様に良好
に、ラツト摘出脳の活動を維持せしめた
（Sloviter，H.A.＆ Kamminto，T.Nature
（London），Vol.216，P458（1967）参照）。その
後、洗浄剤の“プルロニツクF68”（Wyandotte
Chemical Corp.（Wyandotte，Michigan）製造）
及び弗化炭素液を音波エネルギーを用いて適度に
乳化させた改良エマルジヨンが開発された。この
改良エマルジヨンの使用により、ラツトの血液の
大部分を置換することができ、ラツトは酸素雰囲
気中で５〜６時間生存したことが報告されている
（Geyer，R.P.Federation Proceedings，Vol.29，
No.５，September−October，1970及びGeyer，
R.P.Med ｕ Ernohn，Vol.11，P256（1970）参
照）。 また、弗化炭素を肝臓潅流に用いた実験が報告
されており、この場合には、in vitroでの弗化炭
素潅流の10時間後、摘出肝臓のATP、AMP、乳
酸塩／ピルビン酸塩比及びその他の幾つかの代謝
産物は良好な値を示し、また、in vitroで全血を
潅流した肝臓の場合より優れた値を示すケースも
あつたと記述されている（Krane，W.，
Hultman，W.B.，Sieghard，C.K.，et.al.
Biochemika et Biophysica Acta，Vol.372，
P55−71（1974）参照）。これらの詳細にわたる代
謝についての実験から、100％弗化炭素液を潅流
した臓器はすべて無傷で回収されるのに対し、全
血潅流臓器については同程度の代謝統合性
（integrity）を維持するのは75％のみであること
が明らかにされた。弗化炭素潅流による、細胞統
合性を維持する能力は電子顕微鏡的研究によつて
確認され、弗化炭素支持の10時間後、細胞は正常
又は適切な好気性代謝を持続し、正常なミトコン
ドリア限外構造を有していた。 また、弗化炭素は脳血液循環の実験に於ても用
いられている。Rosenblumの研究では、マウス
の血液を弗化炭素溶液で交換することにより、ヘ
マトクリツトは10〜15に減少した。これらのマウ
スが血管内弗化炭素潅流の後、100％酸素で呼吸
した場合、脳は代謝的に健全性を保持しており、
短期間のN₂吸入により生じたNADHレベルの上
昇及びEEGの異常が正常化されていた。弗化炭
素処理動物のEEGは中枢神経系刺激剤のメトラ
ゾールにより活性化することができた。これらの
観察結果から、血管内弗化炭素は脳の微小循環を
支持し、正常の場合には血液移送と結びついてい
る酸素供給、代謝及び電気的活性の機能を供与す
るものと言える（Rosenblum，W.I.，
“Fluorocarlon Emulsions and Cerebral
Microcirculation”，Federation Proceedings，
Vol.34，No.６，P1493（May 1975）参照）。 また、Kontosらによつて報告されている様に、
急性の重度血中酸素減少に対応して生じる小脳表
面動脈の顕著な拡張は、酸素で平衡させた弗化炭
素を頭蓋窓下の間隙中に潅流することにより局所
的に除去されうるものと思われる（Kontos，H.
A.et.al.，Role of Tissue Hypoxemia in Local
Regulation of Cerebral Microcirculation，
American Journal of Physiology，Vol.363，
P582〜591（1978）参照）。Kontosらは、100％酸
素含有弗化炭素での潅流の効果は、柔膜細動脈の
血管平滑筋の隣接周囲に於ける酸素圧の局所的増
大よりはむしろ、神経細胞への酸素供給の増大及
びその結果としての低酸素症の部分的または完全
な除去から生じるものであると記述している。ま
た、この他に、上記の潅流の効果を説明し得るも
のとして二つの仮設がKontosらの論文に提示さ
れている。 1977年にDoss，Kaufman及びBicherは、弗化
炭素エマルジヨンを脳脊髄液の部分的置換の為に
用いて、急性の酸素欠乏症に対するその保護効果
を調べる実験を行なつた。この実験報告によれ
ば、１分間の100％N₂吸入により全身的低酸素症
を生ぜしめたが、N₂呼吸の直前に大脳槽中に導
入した酸素弗化炭素により、局所的脳脊髄液O₂
圧は５のフアクターで増大した。１分間の実験期
間中、弗化炭素エマルジヨンは、生理食塩水を注
入した対照群に比べて２倍量の脳組織酸素を供給
した。DossらはN₂吸入に伴つて予想される局所
的組織酸素化の低下が酸素保持弗化炭素エマルジ
ヨンの導入により半減されることを確認した。 この様に、酸素添加された弗化炭素に関して
種々の研究結果が報告されているが、更に、これ
らに加えて、虚血性組織、特に人間の虚血性中枢
神経系疾患に対する実際の治療上の試みについて
の情報が現在必要とされている。 本発明は脳脊髄液路を通しての循環の為の新規
な栄養組成物及びこれを中枢神経組織の低酸素性
−虚血性状態の治療に使用する為のシステム及び
方法を提供するものである。また、この栄養組成
物の使用による新規な診断方法も本発明によつて
開示される。 脳脊髄液（CSF）路系は脳及び脊髄索組織を親
密におおい、浸透しており、体内で独特の解剖学
的状態にある。この系路はリンパ管系に対して幾
つかの類似性を有してはいるが、その解剖学上の
配置はかなりリンパ管系のそれとは異なつてお
り、「第三の循環」と呼ばれている。小ウイルヒ
ヨウ・ロバン（Virchow−Robins）空隙及び脳
室に於て、CSF組織は脳及び索表面に広範囲に接
触しているので、CSF系は中枢神経組織に接近す
る為の広大で複雑な密な治療上の通路となるもの
である。脳脊髄液路が現在、治療の為の導管とし
て利用されているある種の感染症及び新生物を除
いて他には、脳脊髄液系は容易に近づき得る治療
ルートとしては広く利用されてはおらず、また、
人間に於ける連続的な治療上及び診断上の循環系
としてはこれまで用いられたことはなかつた。本
発明は、たとえば大発作の後の様に局部的脳血流
中断が存在する時、又はその他に深在血管痙縮状
態によつて脳血流が著しく妨げられる時、脳脊髄
液路は実際に、これらの組織を容易に治療しうる
実際的で生活力ある唯一の解剖学上のルートとな
る、という見知に基づくものである。これは通常
の血管供給系は閉塞するか又は機能しないので、
病変領域の組織は適正な供給を受けられないとい
う事実に基づいている。 本発明によれば、「バツク・ドア（back
door）」の脳脊髄液供給ルートを利用することに
より、虚血性の脳領域に必須の細胞成分が供給さ
れる。従つて、本発明は、血管欠損のある領域へ
の必要栄養素の浸透を達成する為の新規の栄養エ
マルジヨン及びその循環方法及びシステムにも関
する。 脳脊髄液と脳との関係は、血液脳境界面に存在
する様な高度に選択的な固定した関門メカニズム
を特徴とはしていないことが判明した。すなわ
ち、脳脊髄液域から脳への物質の浸透率は主とし
て分子の大きさに関係しており、小さな物質は深
く浸透するのに対し、大きい分子はゆつくりと脳
中に移動する。浸透率は一般に分子量に逆比例す
るが、更に、浸透する物質の脂質溶解性及び分子
配置によつても影響される。従つて、本発明は選
択された電解質を含む比較的小さな分子サイズを
有する必須の脳栄養素を含有した栄養エマルジヨ
ンを提供するものである。これらの脳栄養素は本
発明の方法によれば比較的自由に脳室液域又は蜘
網膜下液域から治療されるべき脳質中に拡散せし
められる。従つて、本発明は、狭い生理的制限内
に入り、なお且つ、望ましい栄養上の特徴を保持
している様に精製され、平衡化され完全なものと
された新規な栄養エマルジヨンを提供するもので
ある。 本発明の好ましい実施態様によれば、この栄養
エマルジヨンは、予め選択された電解質、グルコ
ース、アミノ酸、少なくとも一つの酸素運搬成分
（代表的には弗化炭素）及び予め定められたPH、
緩衝能力及び浸透性を組成物に付与する為の他の
成分を含有する「合成脳脊髄液」を構成する。こ
の栄養エマルジヨンの調製には、音波処理時間を
コントロールし、適正な透析を行なうことにより
毒性のないエマルジヨンを得ることが出来る。得
られるエマルジヨンは単に、大気圧下で100％酸
素ガスを通気することにより速やかに酸素化され
て650mmHgのO₂圧が達成される。蓋付のガラス
容器中ではこの栄養エマルジヨンは少なくとも２
時間はそのpO₂を殆んど減少させない。この様に
して、異例の治療活性を示すと考えられる新規な
酸素添加栄養エマルジヨンが提供される。 また、本発明は脳脊髄液路、特に脳及び脊髄索
組織に接触する通路を通して、酸素化された栄養
エマルジヨンを循環させる為の新規の方法及び装
置を提供するものである。この方法によれば、治
療された組織は血管閉塞によつて生じる損傷に抵
抗する為の、及び／又はそれぞれを回復させる為
の能力が実質的に改善される。本発明の好ましい
方法によれば、新規な酸素添加栄養エマルジヨン
は、中枢神経組織に栄養を付与し治療する為、脳
室中に注入され、そして大脳槽又は脊髄蜘網膜下
腔から回収されることにより、この脳脊髄液ルー
トを通して循環せしめられる。また、他の場合に
於ては、栄養エマルジヨンは蜘網膜下腔に注入さ
れ、もう一つの蜘網膜下部位から回収されること
が出来る。本発明の好ましい実施態様の酸素添加
栄養エマルジヨンは、適切なガス交換を生ぜしめ
る為に十分な量で治療されるべき組織に循環させ
るべきである。純粋な弗化炭素は100mlにつき１
気圧のO₂を50ml含有し得るが、一方、正常血液
は同じ条件で100mlにつき20mlO₂を含有するのみ
である。本発明はエマルジヨン１ml当りの酸素運
搬能は純粋な弗化炭素のそれよりかなり小さい。
これは浸透圧を正常化する為の他の成分、緩衝
剤、電解質及びその他の生理的平衡化物質が存在
する為である。本発明の好ましい実施態様の栄養
エマルジヨンは650〜700mmHgのpO₂及び20ml／
100mlのO₂含量を達成する様に酸素（１気圧で
100％O₂）を負荷されることが出来る。速かな循
環条件下では総合的なO₂交換（組織に対する弗
化炭素の）は約50％であることが判明した。かく
して、栄養エマルジヨン100ml当り10O₂の酸素交
換値が本発明方法により達成される。 本発明の好ましい実施態様によれば、酸素欠損
を克服する為に十分な栄養エマルジヨンが病変組
織に供給されるべきである。たとえば成熟猫の全
テント上脳（entire supertentorial brain）の重
量は20ｇ（±２）であり、猫脳の正常の代謝酸素
消費は１分間当り100ｇにつき３〜４mlである。
この総代謝必要量は６〜８ml／minの循環率によ
つて満たされ得る。単に組織の維持及び／又は回
復に必要な代謝必要量はこの最適値の1/2以下の
潅流率によつて達成することが出来る。これらの
条件の範囲内で、容易に得られる20ml／minの潅
流率は人間の脳組織100ｇを回復させることが期
待されるであろう。この脳脊髄液路を通しての栄
養エマルジヨンの循環により病変組織の酸素欠損
を克服する為に十分な量の酸素を供給することが
可能であることが実験的に確認され、注意深くコ
ントロールされた条件下では、本発明の範囲内に
於て、好ましい実施態様の装置、方法及び物質を
用いて、人間の脳の全体を滋養することが出来る
と考えられる。この様にして、主要な血液供給を
阻害された中枢神経ニユーロンは実質的な損傷を
受けることなく機能が維持されるであろう。 本発明の好ましい実施態様によれば、脳脊髄ル
ートを通しての供給及び循環の為、酸素添加され
た栄養エマルジヨンを投与し保持する為の新規の
システムが提供される。 本発明の好ましい実施態様のシステムは、治療
の間栄養エマルジヨンの循環及び平衡化を効果的
に行なうものである。このシステムは、第１図に
概略的にに示す様に、一般に栄養エマルジヨンを
含有する貯蔵容器、予め選択された流速で栄養エ
マルジヨンを供給する為の手段、栄養エマルジヨ
ンを所望のガス圧レベルに平衡化する為の酸素添
加手段、栄養エマルジヨンの温度を選択的にコン
トロールする為の熱交換器及び／又は冷却ユニツ
ト手段、栄養エマルジヨンを清浄化する為の過
手段、及び、所望の循環流速及び圧力がシステム
内に維持されていることを保証する為の循環モニ
ター手段を含有する。 また、本発明は哺乳動物に於ける神経組織の状
態を診断する方法を提供するものである。この新
規な方法は一般的に、公知組成の人工脊髄液を調
製すること、この人工脊髄液を哺乳動物の脳脊髄
液の少なくとも第一の部分に注入すること、この
脳脊髄路の第二の部分から診断液を回収して少な
くともこの脳脊髄路の一つの部分を通しての液体
循環を生ぜしめること、この診断液の組成をモニ
ターすること、及びこの人工脊髄液及び診断液組
成について少なくとも一つの項目を選択して比較
を行なうこと、から成る。ここで、これらの組成
について確認される差異によつて、少なくとも脳
脊髄路のその部分に存在する神経組織の状態が診
断される。本発明の診断方法によれば、診断液は
酸素含量、乳酸濃度、二酸化炭素濃度、カリウム
及び／又はナトリウムイオンの濃度、酸素濃度、
PH、アンモニア濃度、GABA（γ−アミノ酪酸）
及びその他のアミノ酸の濃度、微生物含量、細菌
数、ミエリン片、細胞片又は機能質、悪性細胞、
及び／又は毒素についてモニターされ得る。 また、新しい方法によつて処方される種々の新
規の特定成分を含有した、脳脊髄組織を治療する
為の新規の栄養液及び／又は診断液を提供するこ
とも本発明の範囲内にある。 更に、実質的に脳室の周辺の神経組織に損傷を
与える危険性なしに酸素化された栄養液を脳室中
に注入する為に、特に用いられる新しいカテーテ
ルを含有した新規の注入及び回収手段から成る虚
血性−低酸素性組織を有する患者を治療する為の
新規の装置を提供する。 また、上記のものに加えて更に、他の治療剤、
たとえば、抗新生物剤、抗生物質及び／又は当該
組織の治療に用いられる他の治療剤を栄養エマル
ジヨンに添加する。 従つて、本発明の第一の目的は、初期発作治療
を達成する為の方法、物質及びシステムを提供す
ることである。 本発明の他の目的は、脳及び脊髄索損傷、脳出
血、脳血管痙攣、老衰、一般的低酸素症及び他の
低酸素性−虚血性神経障害の為の治療法を提供す
ることである。 また、重度のシヨツク及び／又は一時性の心臓
−呼吸不全のケースに於て、脳及び中枢神経系の
機能を維持しうる治療法を提供することも本発明
の目的の一つである。 また、神経外科的又は心臓血管外科的処理の間
に脳及び／又は脊髄索組織の機能維持の為の方法
を提供することも本発明の目的の一つである。 本発明のその他の目的は、外部照射又は化学療
法による中枢神経系新生物の治療に於て、薬物又
は照射による腫瘍抑止効果を高め得る局部的組織
過酸素化又は薬物によつて、治療効果を補足する
ことの出来る方法を提供することである。 更に本発明のこの他の目的は、分娩時の損傷に
伴う酸素欠乏状態を治療する為に有用な方法を提
供することである。本方法は、また、中枢神経系
毒の除去の為にも有用である。 これらの本発明の目的及びその他の目的は、下
記のより詳細な説明によつて明らかとなるであろ
う。 添付の第１図は、本発明の好ましい実施態様の
治療シフテムのフローシートであり、栄養エマル
ジヨンを貯臓器から脳室（たとえば側脳室）中に
導入し、脊髄蜘網膜下腔又は大脳槽から排出させ
る、脳脊髄液路の一部分を通しての循環システム
を示している。 以下、本発明の好ましい実施態様の説明の為に
幾つかの例を選択して示すが、ここに示された例
からの数多くの置き換え、又は変更も本発明の精
神から逸脱することなく、可能であり、それらも
本発明範囲のものである。 第１図は脳脊髄路を通して栄養エマルジヨンを
循環させる為の好ましいシステムを概略的に示し
たフローシートであり、ここに示される様に、栄
養エマルジヨンを受入れて保持する為に栄養エマ
ルジヨン貯臓器１０が設けられている。栄養エマ
ルジヨンの調製については後に詳しく説明する。
本発明の好ましいシステム及び方法によれば、栄
養エマルジヨンはPH調節及び過、温度調節、酸
素化及び導入圧力及び流速の調節の後に、脳脊髄
路中に注入される。第１図には、これらの工程が
それぞれ12、14、16及び18として概略的に示され
ている。好ましくは、栄養エマルジヨン投入流は
脳室、さらに詳しくは22として示される人間の脳
の側脳室２０に供給される。栄養エマルジヨン投
入流の導入により、酸素添加栄養エマルジヨンが
蜘網膜下腔、小ウイルヒヨウ・ロバン空隙、脳及
び索表面及び脳室と接触することが可能となる。
第１図のシステムに於ては、栄養エマルジヨン投
入流は側脳室２０の中に注入されるものとして示
されている。側脳室は脳脊髄路の他の部分と液体
が通じる様になつているので、この脳室から遠く
はなれた部分から液体を回収することにより、脳
脊髄路の中に液体循環が生じる。さらに詳しく
は、脳脊髄路の少なくとも一部を通しての栄養エ
マルジヨン投入流の循環は、脊髄蜘網膜下腔２６
又は大脳槽２４から液体を回収することによつて
完成される。 第１図に示される様に、脳脊髄路を通しての酸
素添加栄養エマルジヨンの循環は、少なくとも脳
組織の治療を可能にする様に意図されているが、
選択された神経組織域に治療を集中させることも
本発明の範囲内にあり、この様な場合には液体の
注入及び回収の部位は担当の医師によつて選択さ
れ得る。たとえば、脊髄索損傷の場合には液体の
注入の部位は好ましくは腰椎脊髄蜘網膜下腔中で
あり、回収部位は大脳槽であることが考えられ
る。上記の様な脳脊髄路の注入及び回収の部位は
特に好ましいものであるが、また、病変神経組織
域を通しての実質的な液体循環が確立される限り
に於て、他の注入及び回収部位を採用することも
本発明の範囲内にある。 回収部位に於て脳脊髄路から回収される液体
は、注入点に於て注入される酸素化栄養エマルジ
ヨンと組成が同一であるとは考えられない。回収
された液体は診断液とみみなし得るものである
が、その組成の変化を調べることによつて、担当
の医師は治療されている神経組織の生理学的状態
を容易に知ることが出来る。また、この診断液は
治療が計画通りに進行している様にする為にモニ
ターされる。従つて、脳脊髄路から回収される液
体は診断液を採集する為の排泄液採集手段２８に
送られる。好ましくは、排泄液モニター３４は診
断液の種々化学的及び物理的特徴、たとえば、流
速、水圧、カリウム及びナトリウムイオン濃度、
温度、乳酸濃度、γ−アミノ酪酸及び他のアミノ
酸濃度、酸素濃度、二酸化炭素濃度、酵素、及び
アンモニア濃度の様な諸性質を連続的にモニター
する。この排泄液モニター出力は、治療されてい
る脳脊髄組織の状態についての情報を担当の医師
に提供するのに加えて、少なくとも、圧力及び流
速、温度、酸素−二酸化炭素及び化学的組成の為
のモニター・コントロール・アラームシステムに
フイード・バツクされる。これについては後に詳
しく説明する。この診断システムは、虚血神経組
織に於て、γ−アミノ酪酸（GABA）、乳酸塩イ
オン（乳酸）、酵素及び／又はLDH（乳酸デヒド
ロゲナーゼ）、アンモニア及びその他の成分が高
い濃度で存在するという事実を有効に利用してお
り、これは病気の為、同様な酸素欠乏状態にある
患者の脳脊髄液を分析することによつて確認され
ている。（たとえば、好ましいGABA測定法につ
いて、“Rapid and Sensitive Ion−Echange
Fluorometric Measurement of Ｇ−
Aminobutyric Acid in Physiological Eluids，”
Hare et al.，Anal.Biochem.，Vol.101，349〜
355（1980）を参照）本発明のシステムによれば、
神経組織の状態の連続的モニターが可能である。
すなわち、酸素添加栄養エマルジヨンの循環によ
り病変組織域を連続的にフラツシユし、治療され
ている組織の生理状態を速やかに反映する診断液
成分の変化が確認されるのである。本発明の多重
部位注入・回収法によれば、一つの部位に於て天
然の脳脊髄液試料を採取する場合に生じる危険
は、脳脊髄液圧が常に注意深くコントロールされ
る二重孔法を採用することにより避けられる。 工程32に於て示される様に、診断液を滅菌し再
構成することは本発明の範囲内にある。ここで再
構成された診断液は栄養エマルジヨンとして、栄
養エマルジヨン貯臓器１０に供給され得る。第１
図に示される様に、排泄液モニター３４は、滅菌
及び再構成過程の間、診断液モニターし、望みの
場合には再構成された液体が栄養エマルジヨン貯
臓器の要求を満足させる様にする。 第１図に示される様に、栄養エマルジヨン投入
流は、適当な程度の酸素化、過及び化学的バラ
ンス化、温度調節、及び圧力及び流速が確実に維
持される様にする為に、種々のモニター・コント
ロール・アラームによつてモニターされ、これら
によつて欠陥のない完全な栄養エマルジヨン投入
流が提供される様になつている。詳しくは、栄養
エマルジヨン投入流の圧力及び流速をモニター
し、所望の圧力及び流速を確保する為の圧力及び
流速調節１８をコントロールし、そして予め選択
された圧力又は流速より超過又は低下した場合に
アラームを発する為に、圧力及び流速モニター・
コントロール・アラーム３８が設けられている。
望みの場合には、このアラームは更に、投入流が
好ましくない状態にあること発見した場合には、
投入流を作り出すポンプ機構の機能を停止し、ユ
ニツトが閉じる様にすることが出来る。 同様に、温度モニター・コントロール・アラー
ムは、少なくとも治療法として採用される時以外
は、過熱状態が避けられる様にする為に、栄養エ
マルジヨン投入流の温度特性をモニターする。多
くの場合、栄養エマルジヨン投入流は37℃の温度
に調節されるが、ある種の治療条件を確立する為
には高い温度を選択することが望ましい場合もあ
る。いずれの場合にも、この温度モニターは連続
的に投入流の温度を明らかにし、予め選択された
温度を確保する為、温度調節１４をコントロール
し、そして、予め選択された温度範囲が維持され
ない時にアラームを発し、及び／又はシステムの
機能を停止する。 また、化学的モニター・コントロール・アラー
ム４２は、一つ以上の化学的又は物理的特徴につ
いて栄養エマルジヨン投入流を連続的にモニター
し、過及び化学的バランス化ユニツト１２によ
つて行なわれる化学的バランス化、過等をコン
トロールする。たとえば、この化学的モニター・
コントロール・アラームは、栄養エマルジヨン投
入流が予め選択された範囲内の特性を保持するこ
とを確実にする為に、PH、浸透性、電解質成分、
炭水化物成分、アミノ酸成分、その他の成分につ
いてモニターし、これらが予め選択された範囲内
に無い時には、ユニツトの為のアラームが、脳脊
髄路中への栄養エマルジヨン投入流のそれ以上の
流入を防ぐ為に発音し、及び／又はシステムの機
能を停止する。 また、酸素／二酸化炭素モニター・コントロー
ル・アラームユニツト３６は、栄養エマルジヨン
投入流の酸素及び二酸化炭素含量を連続的にモニ
ターし、酸素化ユニツト１６をコントロールし、
酸素又は二酸化炭素濃度が予選択された範囲内に
無い時にアラームを発するものである。 ユニツト３６〜４２のそれぞれは、栄養エマル
ジヨン投入流からのモニターされた情報を連続的
に提供するものであるが、また、望みの場合に
は、ユニツト１２〜１８が機能しない時に、手動
又は自動的にこれらのユニツトの機能を補足又は
代行し得るバツクアツプユニツトを作動させて、
所望の範囲内の特性を有する栄養エマルジヨン投
入流が得られる様にすることも出来る。この為、
たとえば、手動の又は電池式のポンプ、酸素化
器、過器及び圧力及び流速調節器が、システム
の非常時の操作を可能にする為に設けられること
が考えられる。これは、治療される臓器の機能不
全部位を救うものは継続的な栄養エマルジヨン流
であるからである。 本発明の好ましい栄養エマルジヨンは、所望の
治療活性を維持しつつ可能な程度に於て、天然の
脳脊髄液の物理的及び化学的特徴を具えた成分を
注意深く配合したものである。一般に、組織及び
細胞は大量の非生理的イオン溶液に接触すると、
その機能を失う。この為、組織レベルに於ける適
当な電解質組成が保持されていることが不可欠で
あり、さもなければ、本発明の循環法によつて、
たとえ短時間の循環であつても、その部分の電解
質の流出や希釈が生じて、細胞膜機能に傷害を与
えるであろうと考えられる。従つて、本発明の好
ましい実施態様によれば、栄養エマルジヨンのナ
トリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム
及び塩化物イオンは、可能な程度に於て、正常な
細胞外組成を得る為に注意深くバランス化され
る。 また、本発明は選択的に酸素と結合して、治療
される組織に酸素を移送する為の非水性の酸素移
送成分を提供するものである。酸素、二酸化炭素
及び他のガスに対する高い溶解性を有することを
特徴とする化合物は数多く知られている。本発明
の好ましい栄養エマルジヨンに用いられる好まし
い非水性酸素移成分は、酸素を負荷される時約
400、好ましくは600トル以上の酸素蒸気圧を示す
べきである。また、この様な酸素移送成分はそれ
自体が体温で沸騰する様な高い蒸気圧を有してい
るべきではなく、また、乳化やがたとえ不可能で
はないにしても、困難である様な粘度を有してい
るべきではない。一般に、非水性の酸素移送成分
として好ましく用いられる化合物は弗化炭素ポリ
マー、たとえば、過弗化カーボン、過弗化アルキ
ルポリエーテル、フルオロエーテル、フルオロア
ミン等であり、これらのグループの化合物の分子
量は250〜7000である。これらの中から、固有の
蒸気圧、分子量、粘度、乳化性、エマルジヨン安
定性及び組織分散性等の特性を考慮して、非水性
移送成分として用いる化合物を選択する。本発明
の好ましい栄養エマルジヨンの非水性酸素移送成
分として特に適していることが確認されたのは、
3M社（3MCorp.）によつて“FC−80”の商品名
で市販されている弗化炭素化合物である。この
FC−80の酸素溶解係数ScO₂は760トルのpO₂に於
て0.45mlO₂／mlである（Navici et al.，Res.
Exp.Med.，170：169〜180（1977）参照）。同じ条
件下で全血のScO₂は0.23mlO₂／mlであることに
注意すべきである。FC−80のScO₂は760〜200ト
ルで直線的であるが、非常に速やかに減少して低
レベル以下になる。この高い酸素拡散係数（１秒
間に5.71／10^-5cm²）は生理学的意味で適当なFC−
ガス以上のものを示すものである。また、CO₂溶
解性及び拡散に関する同様な研究から、吸収及び
放出が直線函数として記録されることが明らかに
されている。これらの観察結果から、代謝による
組織のCO₂蓄積は循環法により投与された弗化炭
素溶液によつて、理論的には容易に除去されるは
ずであると言える。 弗化炭素はこの様な独特なガス物性を有してい
るのに加えて、大部分のものが非毒性であるが、
主として超音波処理に由来する遊離の弗化物イオ
ンの蓄積によつて急性毒性が生じることが確認さ
れている。（Clark et al，Fed.Proc.，34：1468
〜1477（1979）参照）。しかし、遊離の弗化物イオ
ンは透析を繰り返すことによつて除去することが
出来、これによりエマルジヨンは生理学的に許容
し得るものとなる。従つて、透析及びミリポアフ
イルターを通しての過に付された本発明の好ま
しい実施態様の栄養エマルジヨンは動物の脳脊髄
路を通しての循環の間、短期又は長期の使用に於
て明らかに非毒性である。CSF循環ルートの主要
な利点は栄養液のほとんど又はすべてが治療終了
時の洗浄によつて除去されることである。これに
より、酸素添加液体の脈管循環の場合に肝臓及び
細網内皮組織細胞について先に報告されている様
な長期間の細胞貯留は避けることが出来る。 本発明の好ましい実施態様の栄養エマルジヨン
に於ては、栄養成分と酸素移送成分との乳化を可
能にする為に乳化成分が用いられる。この目的の
為に、現在有効な物質として最良のものはブロツ
クポリマーポリオールであると考えられている。
これは「プルロニツク（Pluronics）」として知ら
れており、そのうちプルロニツクF68は最も効果
的な乳化剤であることが明らかにされている。後
に詳しく説明する様に、この様なプルロニツクの
毒性は無視し得るものであり、栄養エマルジヨン
中に添加することが出来る。しかし、現在では、
栄養エマルジヨンの非水性移送成分が水性栄養成
分に対して溶解性となることを可能にする様な他
の乳化手段を用いて、適切な生理学的条件を有す
る溶液を調製することが期待される。弗化炭素を
可溶化するその様な他の手段としてはミセル形成
等が挙げられる。 好ましい栄養エマルジヨンの調製に於ては、許
容し得るエマルジヨンを得る為に重要なフアクタ
ーは、許容し得る最終的浸透圧の達成である。栄
養エマルジヨンの浸透圧は、乳化成分の量、弗化
炭素の粒径及び水性栄養成分のイオン組成によつ
て左右される。本発明の栄養エマルジヨンを調製
する好ましい方法によれば、毒性の乳化成分は透
析によつて除去される。弗化炭素粒径は超音波処
理時間及び過によつてコントロールされ、ま
た、水性栄養成分のイオン組成は注意深く調節さ
れて、所望の浸透性を有する栄養エマルジヨンが
得られる。所望の場合には、最終的浸透圧調整は
本発明の方法に従つて、栄養エマルジヨンにアス
コルビン酸を添加することにより達成される。 虚血組織の治療を十分に成功させる為には、こ
れらの組織のまわりに、血液運搬される代謝産物
の部分的又は完全な欠乏を補償する様な栄養液を
循環させて供給することが望ましい。組織代謝に
要求されるものは、酸素の他に、グルコース、ア
ミノ酸、各種イオン、ホルモン、ビタミン等であ
る。一時的な治療条件に於ては、一種又はそそれ
以上のビタミン、ホルモン、イオン又はアミノ酸
等を一時的に省略するのが良い場合もあろうが、
長期の治療の為、そして最も望ましい結果を得る
為には、この様な代謝産物の実質的にすべてを栄
養液中に添加することが望ましい。少なくとも細
胞レベルで用いられる媒体中で有効であつて、好
気性代謝を支持する為に必要なすべての成分を栄
養液中に添加することが望ましい。中枢神経系組
織のグルコース欠如は、同じ程度の酸素不足の場
合と同様に、重大な細胞代謝不全を生ぜしめる。
従つて、総細胞生存の為に必要なすべての成分を
含有し、良好に調整された完全な混合物を供給す
ることにより、脳脊髄路を通しての循環の為に理
想的な、非常に有効で治療活性の高い液状物質が
提供される。 以下に、この様な酸素−栄養物質の好ましい調
製方法及び組成を、実施例を挙げて説明する。 実施例 １ 潅流によつて血液運搬物質を置換する条件下で
は、好気性代謝に必要なすべての栄養素が細胞レ
ベルでの即座の使用の為に媒体中に有効に存在し
ているべきである。中枢神経系に関する限り、グ
ルコース欠損は同程度の酸素欠乏の場合と同様
に、重大な細胞代謝不全をひき起こす。所期の目
的を達成する為、我々はすべての公知の必須栄養
素をFC（弗化炭素）エマルジヨンに添加した。こ
の場合、FCそれ自体はガス移送システムの目的
にかなうものであり、また、水性エマルジヨン層
は細胞代謝必須成分のすべてを含有する。最終的
に調整されて得られた混合物は総細胞生存の為に
必要なすべての成分を有している。この混合物は
酸素−栄養組成物（Ox−Ｎ）又は酸素添加され
た栄養エマルジヨンと呼ばれる。 酸素−栄養物質の調製方法及び組成 １ 配合成分 (A) 市販のプルロニツクF68（Basic Wynadotte）
５％ (B) FC−80（3MCorp.）20％ｗ／ｖ (C) 合成CSF 塩化ナトリウム 7.3ｇ／ 塩化カリウム 300mg／ 塩化カルシウム（脱水） 200mg／ 硫酸マグネシウム 300mg／ 燐酸ナトリウム（ヘプタ） 200mg／ 炭酸水素ナトリウム 190mg／ 10％アスコルビン酸でPHを7.380〜7.420に調
節。 (D) 注射用バシトラシン 50000単位／瓶（Pharmacy）を生理食塩水10
mlで復元し、500U／mlの濃度とする。潅流液
１につき0.2mlを使用し、潅流液１につき
1000単位の濃度とする。 (E) 必須アミノ酸（プール）（Sigma） Ｄ−グルタミン酸 11.8mg Ｌ−グルタミン 730.0mg DL−セリン 26.3mg Ｄ−スレオニン 30.0mg Ｄ−リジン 38.8mg Ｄ−バリン 19.0mg Ｄ−ロイシン 14.0mg DL−イソロイシン 13.0mg Ｄ−フエニルアラニン 15.0mg DL−チロシン 14.0mg Ｄ−メチオニン 4.5mg 弗化炭素エマルジヨンの酸素添加の前に、エマ
ルジヨン100mlにつきアミノ酸9.8mg^*及びデキ
ストロース200mgを添加。（＊：Siegel et al.，
p297） (F) ステロイド（メチルプレドニゾロンナトリウ
ムコハク酸塩125mg、UpJohn Company）。 希釈液２mlで復元し、62.5mg／mlの濃度とす
る。酸素化の前にエマルジヨン１にこの希釈
溶液0.5mlを添加（31.2mg／）。 (G) IN−NaOH ２ 用具 (A) ソニフアー（Sonifier）細胞破砕器
（Branson）モデルW185D (B) プルロニツク−酸の機械的分散の為のワーリ
ング・ブレンダー (C) 透析チユーブ７／８インチ（22mm）
（Thomas）弗化物イオン及び他の低分子量不
純物を除去する為、エマルジヨンを透析する必
要がある。 (D) ホワツトマン紙No.１（46×57）（Thomas）
超音波処理中に弗化炭素の炭素骨格の破砕によ
つて生じる粒子を除去する為にエマルジヨンを
過する必要がある。 (E) 0.8ミクロン・フイルターユニツト
（Thomas）ミクロフイルターを通してエマル
ジヨンを過することにより滅菌を行なう。 (F) CO₂タンク（Welders Supply Company）
CO₂は超音波処理中、消泡剤として用いられ
る。 (G) 100％O₂タンク（Welders Supply
Company）潅流液を飽和する為のもの。 (H) 滅菌培養フラスコ（Thomas） 潅流液を貯蔵する為のもの。 (I) ガス拡散チユーブ（Fisher Scientific
Company）エマルジヨンをO₂で平衡化する為
のもの。 (J) 吸引びん（Thomas） ａ 250ml容量−超音波処理の為のマクロチツ
プを適合させる為、ガラスカツターで首から
2.5インチを切除したもの。 ｂ 500mlの容量、1000ml容量−100％O₂での
エマルジヨンの平衡化の為のもの。 (K) K50エクステンシヨン・チユーブ（貯蔵室）
容量約2.1ml、長さ50.7cm（20インチ） (L) 循環ポンプ (M) 超音波処理操作 ａ 容器を氷破片で満たす。この容器は氷が溶
解して生じる水の排除が可能なものである
（fishタンク等）。 ｂ 吸引びんの底の近くののこぎり歯状の出口
にK50エクステンシヨン・チユーブを７個の
長さで（140in）接続する。びんを氷浴に入
れ、チユーブを循環ポンプに接続する。 ｃ 予め冷却したプルロニツク−酸を吸引びん
に入れる。エクステンシヨン・チユーブをポ
ンプからびんの側面を回してたらし、戻す。
CO₂タンクからのチユーブをびんの側面を回
してたらし、徐々にガス導入を行なう。マク
ロチツプを注意深く溶液中に沈めて超音波処
理を開始する。 ３ 方法 20％FC−80（５％プルロニツクF68）
（ｗ／ｖ） Ａ F68（25mg）と人工CSF（250ml）をワーリン
グ・ブレンダーに入れ、２分間高速で混合す
る。溶液は非常に泡が多くなる。最良の結果を
得る為には溶液を使用前に一晩冷却するべきで
あり、これにより、泡頭を落ちつかせ、溶液を
適正な超音波処理温度に予め冷却することが可
能となる。 Ｂ 予め冷却したプルロニツク−酸溶液を吸引び
んに入れる。ソニフアーを作動させる。パスツ
ールピペツトでFC−80（58.8ml、100ｇ）を30
分間で添加する。添加終了後、混合物を更に45
分間超音波処理下に置く。温度が20℃を越えな
い様に注意する。 Ｃ 人工CSFに予め浸漬した透析チユーブを60イ
ンチ片にカツトする。各片に上記の混合物を半
分の容量まで注入し、約1000mlの人工CSFを満
たした容器中に入れる。冷却下に48時間、透析
を行なう。透析液は12時間毎に取り替える。ま
た、エマルジヨンはチエツクして別のチユーブ
に移す必要がある。これは透析中、容量がかな
り増大するからである。 Ｄ 透析の後、ホワツトマンNo.１紙を通して溶
液を過し、その全量を回収する。プルロニツ
ク−酸（25mg）及びFC80（58.8ml）から500〜
750mlのエマルジヨンが得られる。500mlの容量
は20％FC80−５％F68w／ｖ比を表わす。処理
の間、エマルジヨンは氷浴中に保持する必要が
ある。 Ｅ エマルジヨンにバシトラシンを添加する。こ
の時点でのPHは6.5〜6.8である必要がある。 Ｆ この段階で電解質を調節することが必要であ
る。 調節前の電解質 Na＝127 Ｋ＝５浸透圧モル濃度（osmolarity）＝271 Cl＝126 CO₂＝1.5 電解質の正常化の為に、エマルジヨン１当り
696mgNaClを添加する必要がある。 調節後の電解質 Na＝131 Ｋ＝3.8浸透圧モル濃度＝303 Cl＝130 CO₂＝３ Ｇ 1.0N−NaOHを用いてPHを7.380〜7.420に調
節する。次に、浸透圧モル濃度をチエツクする
（298〜317の範囲）。 Ｈ 0.8ミクロン・フイルターを通してエマルジ
ヨンを過することにより滅菌を行なう。この
様にして得られたエマルジヨンは−20℃で冷凍
することが出来、数ケ月間保存できる。 ４ エマルジヨンの使用の直前の処理 Ａ グルコース 0.8〜2.5mg／ アミノ酸 0.098ｇ／ ステロイド 31.2mg／を添加する。 Ｂ エマルジヨンを37℃に加温し、ガス拡散チユ
ーブを用いて30分間100％O₂で平衡化して、
580〜660のpO₂を得る。 Ｃ 典型的なFC−80エマルジヨンバツチは次の
性質を示す。 Na＝131meq.／ Ｋ＝3.8meq.／ Cl＝130meq.／ CO₂＝3meq.／ グルコース＝186mg％ 浸透圧モル濃度＝311mOsM 酸素平衡化の後のガス特性 不飽和 飽和 PH 7.231 7.342 pCO₂ 3.7 5.7 pO₂ 190 640 次に、本発明の好ましい治療方法の効果を例を
挙げて説明する。 実施例 ２ 簡単化及び再現性の理由で、本出願人の研究室
で継続して用いられているモデルを利用した
（Osterholm，J.L.，Pathophysiology of Spinal
Cord Injury，C.C.Thomas，Springfield，
Illinois（1978））。 以下に述べる方法は、脊髄索損傷について標準
化、組織学的定量、局所的血流及び生化学的パラ
メーターに関しての巾広い実験に基づいて確立さ
れたものである。このモデルに於ける主要な病理
生理学的事象は離散性局的虚血であることが確認
され、微細血管造影法、血管内微粒子物質の分
布、水素−白金流検査、局所的アイソトープ法及
び乳酸塩蓄積等の多くの方法により、損傷域内に
微循環不全が存在することが証明されていた。損
傷された索に於ける虚血の大きさは、本出願人の
研究室で最近行なわれたC¹⁴−アンチピリン微局
所血流検査により正確に描写された。局所的灰白
質流は１時間以内に44c.c.／100ｇ／分の対照値か
ら僅か２c.c.／100ｇ／分に低下し、また、白質も
虚血性であつた。これらの領域に於ける血流は15
c.c.／100ｇ／分から１〜２c.c.／100ｇ／分に低下し
ていた。 これらの観察結果から、標準化脊髄索損傷は限
定された虚血性障害を生ぜしめるが、これは容易
に検査、定量を行なうことが出来ることがわか
る。この固定システムに於ては、治療処置の効果
は、我々の所有している未治療損傷についての広
汎なデータとの比較により、容易に明らかにされ
る。ここで、これらの実験に於て用いられた機械
的損傷力は実質的に飽和点以上のものであり、傷
つけられた動物はすべて氷久的に対麻痺となつた
ことに注意すべきである。 循環実験 この実験では、生理食塩水又は１気圧でO₂を
飽和させたO_x−Ｎエマルジヨンを連続的に遠位
の脊髄蜘網膜下腔に注入し、大脳槽から診断液の
回収を行なつた。潅流は重度の傷害を与えた直後
に開始した。３ml／分の潅流率が容易に達成さ
れ、これは２時間維持された。 酸 素 腰椎脊髄潅流の前にO_x−Ｎエマルジヨンに100
％酸素を導入することによつて、535±89mm
O₂pO₂を得ることが出来た。全脊髄蜘網膜下腔を
通つた後の大脳槽の出口ではpO₂は243±63に低
下していた。入口と出口の酸素圧の差は292±63
で、55％の低下であり、これはｐ＜0.001のレベ
ルで統計的に有意であつた。この事実は、30秒以
下の転移時間で速やかなpO₂交換が行なわれたこ
とを示すものである。種々の技術的理由により、
我々の採用した初期pO₂は理想的環境下で達成さ
れ得るものより低かつたが、最近になつて、一定
して650トルpO₂を達成することが出来る様にな
つた。より高いpO₂の条件下ではより良い実験結
果を得ることも可能であろうと思われる。 二酸化炭素 FC−80は効果的なCO₂交換−移送剤であり、
エマルジヨンは容易に組織CO₂を抽出する。これ
はエマルジヨンの初期pCO₂が2.7トルであつたの
が組織潅流の後、16.0トルに上昇したことからわ
かり、FC−80CO₂は593％の増大を示したことに
なる（ｐ＜0.001）。また、エマルジヨンは他の酸
性代謝産物をも除去する。これは幾つかの実験に
於て、出口の液PHがかなり酸性側に移動し（初期
PH7.4、出口PH7.0）、固有の緩衝能を越えること
からわかる。このPH変化は回収されたCO₂による
酸寄与を越えて、0.248mmol乳酸塩／時に達し
た。 Ａ 断面積（浮腫） 冷凍した組織を切断し、染色した（Ｈ＆Ｅ、及
び酸性フオスフアターゼ）。これらの切片を25倍
のプロジエクターで、予め選択された損傷パラメ
ーター（補償極性プラニメーターにより測定）に
より評価した。未治療損傷索の断面積にはかなり
の増大が認められたが（1280mm²）、O_x−Ｎ実験に
於ては断面積は有意に減少した（869mm²）。我々は
この実質的な断面積増大は浮腫液によつて生ぜし
められるものと考えた。また、他の実験で浮腫外
観の大きさを測定し、これらの後損償時点での実
質的水分蓄積は25〜40％の範囲にあることが明ら
かにされた。O_x−Ｎ治療による断面積の絶対的
減少はｐ＜0.001のレベルで有意である。 損傷の大きさ 損傷部位を通してのスキツプ・シリアル・セク
シヨン（skip serial sections）を包含する我々
の標準サンプリング法、及び定量分析によつて、
損傷による出血性壊死の程度が測定できる。この
損傷システムでは、いずれの時点での損傷の大き
さも容易に予測できる。損傷の大きさに対する生
理食塩水及びO_x−Ｎ循環の効果を互いに比較し、
更に、我々の所有している未治療のデータと比較
した。結果を第１表にまとめて示す。

【表】 表中の数値（％）は、重度の傷害の２時間後、
種々の治療下で灰白質、白質又は総索面積につい
て出血性壊死により損傷された総組織面積を表わ
す。（＊：統計的有意性ｐ＜0.01。生理食塩水の
値は有意ではない）。 このデータから、O_x−Ｎ循環治療によつて得
られる傷害損傷に対する保護効果が高度に有意の
ものあることがわかる。すなわち、実質的損傷は
治療により半減しており、重要な白質領域に対す
るこの注目すべき安定化効果により、重度脊髄索
傷害の後の機能状態が実質的に改善されるされる
ことが期待されよう。 前角細胞 可視の酸性フオスフア ターゼ組織化学的反応
生成物を含有する前角細胞を数える技術が本研究
室に於て開発され、この方法は先に細胞の生存及
び／又は分解時間によつて、虚血の細胞に対する
影響を評価する為に用いられた。 第２表からわかる様に、未治療損傷の場合、高
度に致死性の影響が前角ノイロンに対して示さ
れ、２時間の実験期間中に傷害中心部に於けるす
べての細胞の97％以上について、原形質分解が認
められる。一方、O_x−Ｎ潅流は傷害された細胞
を安定化する効果を示し、全ニユーロンの60％に
於て分解は認められない。

【表】 明確に限定された細胞形質の境界内に酸性フオ
スフアターゼ反応生成物を含有する前角細胞の数
（＊＝対照値からの統計的差異がｐ＜0.001；＊
＊：傷害のみの場合ととの差異がｐ＜0.001）。 脊髄索アデノシントリフオスフエート
（ATP）： 傷害された脊髄組織の代謝性酸化状態を調べる
為、組織の生化学的ATP測定を行なつた。この
代謝産物を選択した理由は、それが正常な酸化性
代謝の進行を反映しているからである。重度の低
酸素−虚血状態のもとでは、ATPレベルは非常
に速やかに低下し、未治療の損傷索は１分間に
200％のATP減少を示す。本実験に於てはATP
レベルは(1)細胞の酸化能力及び(2)細胞の機能的生
活力を反映することが期待されるが、後者は先に
論議された細胞の統合性に関して特に重要であ
る。 第３表から、２時間の傷害は灰白質及び白質の
ATPをそれぞれ1/4及び1/3に減少させることが
わかる。このデータは、衝撃の後の局所的索組織
虚血の程度についての他の観察結果を十分に支持
するものである。O_x−Ｎ実験に於ては、生理食
塩水のみの循環の場合に比べて、ATPは有意に
より高い濃度で存在することが明らかにされた。
すなわち、この高エネルギー化合物は酸素化液潅
流群に於ては正常値から僅かに30％の低下を示す
のみであり、これは生理食塩水潅流の場合に観察
された300〜400％のロスとは、はつきりと対比さ
れるものである。

【表】 対照群、生理食塩水群及びO_x−Ｎ群に於ける
損傷索の組織のATPレベル。生理食塩水群とO_x
−Ｎ群との差は有意である（＊：ｐ＜0.05）。表
には示されていないが、O_x−Ｎ潅流によつて、
傷害部位の直ぐ上及び下の脊髄索域に於ける
ATPも統計的に有意に増大する（それぞれｐ＜
0.05及びｐ＜0.001）。 実施例 ３ 脳血管虚血 最初の実験は、O_x−Ｎエマルジヨンの重度虚
血状態下の脳に対する保護効果を調べる為に行な
つたが、猫の脳を用いて左脳半球が内部対照とし
て役立つ様に、右半球局部血管断絶法を採用し
た。猫の中脳動脈はは骨眼窩を通して近づくこと
が出来、管が開かれた後、視神経の直ぐ上に存在
し、その位置に於て確実に識別できる。予備実験
では中脳動脈を閉塞することにより、不定の脳領
域が血管除去されることが確認された。また、前
部及び後部の脳動脈を通しての側面血流により、
実験部位中へ幾らかの逆行充填が行なわれること
が明らかにされた。この現象は、同時に外部排血
によつて平均システム血圧を70mmHgに低下させ
ることにより十分に防止された。この様な出血性
低血圧症と中脳動脈閉塞によつて、個々の動物に
於てそれぞれ一定の虚血損傷が生じた。 このモデルに於ては、生理食塩水はO_x−Ｎを
右脳室から大脳槽槽へ３ml／minの率で循環させ
た。血管閉塞の１時間後にフレオン液中への直接
の浸漬によつて脳組織を採取し、冷凍状態で切片
を作製して写真フイルム上でルシフエリンと反応
させた。高エネルギー細胞代謝産物はルシフエリ
ンと反応して可視光線を放射し、これがフイルム
上に記録される。生理食塩水処理の場合、脳の虚
血部位から採取された組織には特徴的に燐螢光が
欠けていたが、反対側の半球については、正常動
物の場合と同様の程度でこの反応が確認された。
O_x−Ｎ処理動物から得られた中脳の虚血組織サ
ンプルは、血管断絶の１時間後に、（＋）の組織
化学的高エネルギー反応を証明するのに十分な高
エネルギー物質を含有していた。 実施例 ４ 重度脊髄索虚血 上記の脊髄索傷害及び中脳動脈閉塞のモデルに
ついて得られた実験結果を総合すると、本発明の
好ましい酸素化栄養エマルジヨンの循環により、
重度の局所的虚血というストレスのもとでも、細
胞の完全及び好気的代謝が維持できることが明ら
かである。次に、第三のモデルを用いて、血管欠
損ノイロンに脳脊髄液路を通て酸素化栄養エマル
ジヨンを潅流することにより、そのニユーロンが
生理機能を持続するかどうかを調べた。左鎖骨下
に対し丁度遠位の経胸廓大動脈結紮により、猫の
頚部、胸廓及び腰部の脊髄索は効果的に血管断絶
される。幾つかのケースに於ては、局所的血流実
験により、より低い脳幹も虚血状態にあることが
明らかにされた。中部及び低部の胸廓索はこの血
管断絶により広範囲に十分に血管欠損を生ぜしめ
られる。この実験では軽いケタミン麻酔下の動物
に腰椎蜘網膜下腔から大脳槽へ生理食塩水又は
O_x−Ｎ液を循環させ、呼吸運動を観察した。肺
は呼吸によつて通気されたが、機械的運動は神経
筋呼吸収縮から容易に区別される。これは特に、
大抵の場合、呼吸及び神経筋活動は別々の時間に
生じ、非常に非同時性である為である。生理食塩
水処理群の猫に於ては、大動脈結紮の後に、すべ
ての生理的神経筋呼吸運動は徐々に減少し、５〜
10分後に完全に停止する。これは肋間筋及び横隔
膜の収縮について認められる。一方、O_x−Ｎ処
理群は本質的に正常な神経筋運動で呼吸し続ける
が、この様な条件下では呼吸はしばしば不規則で
あり、振幅が減少し、個々のケースに於て幾らか
の大きさの変化が認められた。生理食塩水処理群
とO_x−Ｎ循環群との間の特異的な違いは、後者
に於ける呼吸の持続である。また、O_x−Ｎは十
分な胸廓運動を持続させたので、もし胸廓を閉じ
た場合には、この様な呼吸は臨床的に十分に生命
を維持させるものであつた。 これらの実施例及び前記の説明から明らかな様
に、本発明の好ましい実施態様の栄養液の循環
は、細胞の完全性、好気性代謝及びニユーロンの
生活機能を維持させることが出来るものである。
脊髄索内の深部のニユーロン（灰白質）について
さえ、この方法により虚血ニユーロンを滋養する
ことが可能であつた。致死性虚血が数分間以上持
続する様な条件下で中枢神経系の機能を維持させ
る方法はこれまで全く知られておらず、また、血
管外路を全体的栄養ルートとして用いること本発
明以前には全く行なわれていなかつた。更に、本
発明に開示された新規の成分をも含有した酸素に
富むエマルジヨンの併合使用もまた知られていな
かつた。 上記の実験結果からわかる様に、本発明の方
法、組成物及びシステムは、治療されるべき神経
組織に充分な量の酸素を供給し、同時に、高濃度
で出口の診断液中に存在することが明らかにされ
た酸化代謝の副産物（二酸化炭素を含む）を除去
することを可能にするものである。また、先に論
議した様に、普通の場合には致死性の前角細胞の
速やかな分解は本発明の治療法により容易に防止
され、少なくとも60％の細胞が保護される。更
に、酸素及びグルコースの両方を利用する高エネ
ルギー燐酸塩代謝は実質的レベルに維持される。
従つて、本発明の方法は中枢神経系組織の治療を
実質的に進歩させるものであると言える。本発明
の以前には、重度の虚血性傷害の後、二、三分以
上を経過して中枢神経系組織機能を維持させる為
の有効な方法は存在しなかつたのであり、本発明
は、卒中、脳損傷、血管痙縮、老衰、腫瘍、昏
睡、脊髄索損傷、虚血、及び中枢神経系中毒に対
して革命的治療方法を供するものであると言え
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい実施態様の治療シ
ステムのフローシートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 選択的に酸素と結合し、酸素を脳脊髄組
   織へ輸送するための非水性酸素輸送成分、 (b) 少なくとも該組織に必須の電解質からなる水
   性栄養成分、および (c) 酸素輸送成分および栄養成分を乳化するため
   の乳化成分、 からなることを特徴とする脳脊髄組織治療用栄養
   液。 ２ 該水性栄養成分がナトリウム、カリウムおよ
   び塩化物を含有する前記第１項の栄養液。 ３ PHが約6.8〜7.5である前記第１項の栄養液。 ４ 該栄養成分が、さらに、少なくともグルコー
   スを包含する炭水化物を含有する前記第１項の栄
   養液。 ５ 該栄養成分が、さらに、抗生物質を含有する
   前記第１項の栄養液。 ６ 該栄養成分が、さらに、二酸化炭素を含有す
   る前記第１項の栄養液。 ７ 酸素飽和後のpO₂が200より大である前記第
   １項の栄養液。 ８ 酸素飽和後のpO₂が600より大である前記第
   ７項の栄養液。 ９ 酸素飽和後の浸透圧モル濃度が約298〜317で
   ある前記第１項の栄養液。 １０ 該非水性酸素輸送成分が弗化有機液体であ
   る前記第１項の栄養液。 １１ 該非水性酸素輸送成分が弗化炭素液である
   前記第１０項の栄養液。 １２ 超音波処理で乳化する前記第１項の栄養
   液。 １３ 抗生物質がバシトラシンである前記第５項
   の栄養液。 １４ イオン類および低分子汚染物質を透析で除
   去した前記第１項の栄養液。 １５ 実質的に弗化物イオンを含まない前記第１
   項の栄養液。 １６ さらにステロイドを含有する前記第１項の
   栄養液。 １７ さらに、少なくとも１種の必須アミノ酸を
   含有する前記第１項の栄養液。 １８ 必須アミノ酸が、Ｄ−グルタミン酸、Ｌ−
   グルタミン、DL−セリン、Ｄ−スレオニン、Ｌ
   −リジン、Ｄ−バリン、Ｄ−ロイシン、DL−イ
   ソロイシン、Ｄ−フエニルアラニン、DL−チロ
   シンおよびＤ−メチオニンからなる群から選ばれ
   る前記第１７項の栄養液。 １９ 水性栄養成分がさらにマグネシウムおよび
   カルシウムを含有する前記第１項の栄養液。 ２０ 該栄養成分がさらにピルビン酸塩を含有す
   る前記第１項の栄養液。 ２１ 該栄養成分がさらにピルビン酸塩の代謝前
   駆体である炭水化物誘導体を含有する前記第１項
   の栄養液。 ２２ 該栄養成分がさらに生物炭酸塩（bio−
   carbonate）イオンを含有する前記第１項の栄養
   液。 ２３ (a) 乳化剤を合成脳脊髄液と機械的に混合
   して前駆物質を得、 (b) 酸素添加可能な非水性物質を該前駆物質に加
   えて超音波処理用混合物を得、 (c) 超音波処理用混合物を超音波処理して未精製
   エマルジヨンを得、 (d) このエマルジヨンを透析して透析エマルジヨ
   ンを得、 (e) 透析エマルジヨンを濾過して精製エマルジヨ
   ンを得、 (f) 精製エマルジヨンの電解質を標準化して浸透
   圧モル濃度平衡化エマルジヨンを得、 (g) 該浸透圧モル濃度平衡化エマルジヨンのPHを
   調整して酸−塩基バランス平衡化エマルジヨン
   を得、 (h) この平衡化エマルジヨンを滅菌して貯蔵用エ
   マルジヨンを得、 (i) 栄養成分を加えて酸素添加しうる栄養エマル
   ジヨンを得ることを特徴とする、酸素添加後、
   低酸素虚血性組織の治療に用いる酸素添加用栄
   養エマルジヨンの製法。 ２４ 酸素添加可能な非水性物質が弗化炭素液
   で、弗化炭素と合成脳脊髄液の比率が１：１〜
   １：８である前記第２３項の栄養エマルジヨンの
   製法。 ２５ 該比率が１：４〜１：６である前記第２４
   項の栄養エマルジヨンの製法。 ２６ 該合成脳脊髄液がカルシウム、マグネシウ
   ム、ナトリウム、塩化物およびカリウムの水溶液
   である前記第２３項の栄養エマルジヨンの製法。 ２７ 前駆物質を20℃以下に冷却する前記第２３
   項の製法。 ２８ 該工程(d)の透析において、未精製エマルジ
   ヨンを合成脳脊髄液に対して行なう前記第２３項
   の製法。 ２９ 該工程(c)の後、有効量の抗生物質を加える
   前記第２３項の製法。 ３０ 該抗生物質がバシトラシンである前記第２
   ９項の製法。 ３１ 栄養エマルジヨン１当り少なくとも約
   1000単位のバシトラシンを加える前記第３０項の
   製法。 ３２ 濾紙を用いて該濾過工程(e)を行なう前記第
   ２３項の製法。 ３３ 該標準化工程において、ナトリウムを約
   131、カリウムを約3.8、塩化物を約13およびCO₂
   を約３に標準化する前記第２３項の製法。 ３４ 該(g)工程においてPH7.30〜7.42に調整する
   前記第２３項の製法。 ３５ 工程(h)をミリポアフイルターを用いて行な
   う前記第２３項の製法。 ３６ 工程(i)の栄養成分が少なくとも必須アミノ
   酸の１つを含有する前記第２３項の製法。 ３７ 該栄養成分が少なくとも１つの炭水化物を
   含有する前記第２３項の製法。 ３８ 該炭水化物がグルコースである前記第３７
   項の製法。 ３９ 該栄養成分がステロイドを含有する前記第
   ２３項の製法。 ４０ 酸素添加前に約37℃に調節する前記第２３
   項の製法。 ４１ 酸素添加前に37℃以下に調節して低温性療
   法に用いる前記第２３項の製法。 ４２ 酸素添加前に37℃以上に調節して高温療法
   に用いる前記第２３項の製法。