皮膚の微小循環は.皮膚の色.体温調節.皮膚代謝.経皮吸収に非常に重要な役割を果たす複雑な動的システムである。 皮膚の状態の違いや薬剤の外用は.皮膚血流に大きな変化をもたらす。 皮膚微小循環のモニタリングは.薬剤の有効性や安全性の評価.皮膚の基礎的な生理メカニズムや皮膚疾患の病態を理解する上で重要な参考資料となる。 皮膚血流の変化は.紅斑の目視評価など.皮膚の色の変化で反映される場合と.機器を用いて測定する場合があります。 しかし.紅斑の出現は.皮膚の微小循環に全面的に依存しているとは限らない。肉眼で皮膚の赤みを検出できることもあるが.血流計では血流量の変化が必ずしも検出できない。 非侵襲的かつ客観的な測定技術は感度が高いため.皮膚の微小循環を測定する上で貴重な存在である。 レーザードップラー流速計は.皮膚血流の変化を客観的に測定するために.肉眼測定に比べ3～4倍の感度を持つことが研究で示されている。
1.皮膚科臨床・美容皮膚医療における皮膚微小循環測定の意義
(1) 皮膚の炎症反応の評価
紅斑は.スキンケア製品の光防御指数を測定するために紫外線を照射した場合と.外部刺激物による刺激.外用薬やスキンケア製品によるアレルギー反応によって引き起こされる場合があります。 皮膚のある部分の色（赤み）は.その部分の血流レベルに依存しており.皮膚の血流と皮膚の色の間には間接的かつ非一定の関係がある。 したがって.皮膚血流の測定は.皮膚の色の測定よりも客観的で感度の高い皮膚炎症の評価であり.パッチテストの結果はより信頼性の高いものとなります。
(2) 外用薬の効果の評価
皮膚微小循環の測定は.血管拡張薬の局所適用による急性効果を評価するのに有用であり.血管の変化を誘発するために繰り返し適用する必要がある薬剤（レチノイドなど）にも利用できる。 また.皮膚科で使用されるグルココルチコイドなどの抗炎症剤の効果評価にも適しています。
(3) スーツの色を調整するスキンケア製品の開発
肌の色は.主にメラニン.ヘモグロビン.カロテノイドで決まります。 オキシヘモグロビンは鮮やかな赤色.ヘモグロビンは青赤色です。 微小循環はヘモグロビンを皮膚に運び.微小循環の速度が速くなると単位時間あたりに皮膚を通過する赤血球の数が増え.ヘモグロビンの量も増えるため.皮膚の赤色成分が増え.皮膚の色が赤くなるのです。
肌の色は.基本的にさまざまな顔料の濃度と皮膚のさまざまな層における分布に依存します。 肌の色は.最終的にはいくつかの顔料の複合的な効果の結果であるため.肌の色を測定するだけでは.微小循環の改善による血流量の増加が果たす役割を判断できず.皮膚の微小循環を測定することで評価しなければならないのです。
(4) スキンケア製品の効果評価
スキンケア製品は.寒さや洗浄剤の過剰使用（石鹸や界面活性剤の頻繁な使用など）による血管収縮を抑えるために使用されることが多いようです。 これらのスキンケア製品の血管拡張作用は.皮膚の微小循環の変化を測定することで評価することができる。
(5) 異なる血管叢における血流の意義
また.血管叢の違いによる血流の区別は.臨床的にも応用が可能である。 例えば.典型的な湿疹.乾癬.ニキビ.宇宙無重力は.表在血管叢や毛細血管パンの血流に影響を与えるが.深部循環（深部真皮血管叢.動静脈吻合）は.心血管適応を可能にする種々の調節反射にのみ応答する [33]。 薬理学的な観点からは，これらの薬剤は外用後，直接乳頭下血管叢に拡散し，表層微小循環のみに影響を与え，真皮の血液循環全体には影響を与えない． また.異なる血管叢（毛細血管叢.毛細血管後叢.深部血管叢.皮下血管叢）におけるヘモグロビンの分布は.皮膚の色に影響を与え.例えば表皮の母斑では明るい赤色.より深い位置にある血管腫では紫がかった赤色となり.血流による皮膚の色の影響は場所によって異なるのです。
2.皮膚の微小循環を測定する機器
皮膚の微小循環の計測には多くの手法があるが.より一般的に用いられているのは.レーザードップラー流量計.レーザードップラーイメージング.体積トレーシング.毛細血管顕微鏡などである。その他.蛍光トレーシング.赤外線サーモグラフィー.熱伝導.アイソトープキセノン洗浄法などでも.皮膚の微小循環を観察することは可能である。 これらの手法のうち.レーザードップラー流量計が最も広く用いられているが.同位体キセノンウォッシュアウトは皮膚研究においてほとんど用いられていない。
(1) レーザードップラー流量計（LDF）
He-Neレーザー管から発振されたレーザー光は.被測定組織に結合され.光を吸収・散乱する。 組織内の移動する赤血球からの反射光は周波数シフトされ.周波数シフトは移動速度に.散乱光の強度は移動赤血球数に比例している。 血液灌流電圧信号は.レーザー光が照射された皮膚表面の面積.ビーム照射の深さ.その体積中の血管の数.血流速度.赤血球の数に比例しています。 LDFシステムは.マイクロコンピュータ.レーザー計測プローブ.解析ソフトウェアで構成されています。 測定時には.測定プローブを測定部位に両面テープで固定し.プローブから皮膚表面にレーザー光を照射し.その一部が皮膚組織や移動する赤血球によって反射し.プローブ表面の受信センサーで受信されるようになっています。
LDFは.皮膚の血流の相対的な変化しか測定できない。 ただし.一般に認められた他の測定方法との比較により.皮膚の同一部位.同一条件下での補正係数を導出しなければ.血流の絶対値の外挿には使用できない。 皮膚微小血管系は複雑であるため.部位別の補正係数を他の部位に適用することはできないと現在一般的に考えられている。そのため.一部の学者は.絶対血流を測定する市販のLDF機器に疑問を呈し.これらの機器が使用する補正係数（主に物理光学モデルに基づいている）は部位によって必ずしも正しくないと述べている。
もちろん.実験を通して正しいゼロ補正（機械的.電子的）を行い.装置のパラメータ（ゲイン.帯域幅.干渉除去など）を一定にすれば.得られた測定値を被験者間や同一被験者の部位間で比較することが可能である。 実際に用いられる最も一般的な研究は.短期間の介入（生理学的または薬理学的）後の急性血流変化の測定である。 この場合.基礎値に対する血流速度の変化が注目される。 そして.被験者自身のコントロールを用いることで.より信頼性の高い結果が得られると思われます。 こうした短期的な変化を記録するためのソフトウェアを提供している会社も多く.最新の機器では.内蔵のデジタル取り込み装置と大型液晶画面を使って.変化の傾向を表示したり.基礎値との絶対値や変化率を計算したりすることができるようになっている。
(2) レーザードップラー血流計(LDI)
直接接触して測定することによる影響や.測定結果に対する空間的なばらつきを克服するために.近年.非接触で水平方向に走査するレーザー装置が開発されている。 これらの装置は.レーザードップラーと同じ原理で.皮膚に直接触れることなくデータを収集することができ.近年.新しいタイプのレーザードップラー血流イメージャが開発されている。 エリア内の組織の血液灌流を非接触で連続測定でき.組織の灌流分布を色分けした画像を作成することができます。
(3)体積トレース(PGG)
光量子追跡は.微小循環の変化に応じてヒトの皮膚から反射される光の強度によって発生する自己調節性の脈動を測定することによって得られるものである。 光源から出た光が体の一部の皮膚に当たると.光の一部は皮膚を通して毛細血管に向かい.この光は毛細血管の中を流れる血液によって散乱されます。 この散乱光をレンズで集光し.受光センサーで電気信号に変換する。 電気信号の大きさは.その場所に存在する総血流によって決まり.ヘモグロビン量が多いほど.吸収する光の総量は多くなる。 そのため.PPGは血流の変化に敏感である。 赤血球の速度の影響により.その移動方向が変化するため.光透過率が変化し.最終的に結果に影響を与える可能性があります。
LDFに比べ.シンプルで安価な電子デバイスです。 これは.信号出力が集光した光の強さにしか比例しないためである。 DPFの基本原理の多くは，反射光を測定するPPGにも適用される。ppgは，局所圧迫，運動，外用薬やスキンケア製品の局所塗布後の反応性鬱血など，さまざまな皮膚微小循環に関連してモニタリングに使用される。
(4) キャピラリーマイクロスコピー法
測定前に皮膚表面にオイルを一滴垂らして皮膚表面からの光の反射を抑え.測定する毛細血管を顕微鏡下に置いて拡大（10～100倍）して観察します。 毛細血管内視鏡検査では.検査対象の毛細血管の密度と形態.血管の口径.赤血球の割合のみを測定しています。 加齢に伴い.毛細血管パンの密度が低下し.血管の形態が不規則になる。 これらの変化を画像解析で定量化し.デジタルで比較することができます。 毛細血管の直径や平均的な赤血球通過速度を測定するために.様々なソフトウェアパッケージがよく使われます[]。
(5) 温度記録方法
皮膚の温度は.その血流や灌流と密接に関係しています。 したがって.皮膚表面温度の測定は.皮膚循環を評価する間接的な方法としても用いることができる。
温度記録は.皮膚表面の温度変化を測定・記録するもので.接触式と非接触式の2つの方法がある。 接触測定は.液晶でできた測定子を皮膚表面に置き.皮膚の温度を直接読み取る。 非接触測定は.赤外線温度測定.オブジェクトとオブジェクトの表面温度によって放出される赤外線放射エネルギーの原理によると.特定の機能的な関係.機器の内部変換を介して.皮膚の衣類が発する赤外線放射エネルギーを受信する赤外線温度計があるとして知られている.計算.あなたは皮膚の表面温度を表示することができます。 それは.皮膚から放出される熱放射に基づいています – 赤外線は.プローブの状態を変更するには.可視光よりも波長の範囲の熱放射の波長です。 皮膚の機能状態の変化.表面の水分量の変化.外用薬や化粧品によって皮膚の放射特性が変化し.その結果.皮膚表面の温度が変化することがあります。
3.LDF測定における誤差の抑制
(1)プローブ位置の不安定性
臨床医にとって.光ファイバープローブを用いたLDFでは.プローブスライドによる干渉が最も一般的な問題である。 血流信号の変化と実際の生理的変化との相関がないのは.通常.プローブに取り付けた光ファイバーが動くことが原因であり.被験者がコンプライアンスを欠く場合や観察時間が長い場合に起こりやすい条件である。 採取した血管の特異性を重視し.より細く.より曲げやすい光ファイバーを使用することで.この問題は軽減されたが.まだ払拭されてはいない。
(2) プローブにかかる圧力
皮膚表面に非常に小さな圧力（15mmHg未満）をかけると.皮膚への血流が著しく低下することが研究で明らかにされています。 軽量なプローブや曲げやすいリード線の使用.テープではなく両面テープでプローブを皮膚に固定することで.圧力のばらつきを抑えることができます…。 プローブの光ファイバーが動かないように静かに置き.一体型プローブがない場合は.少なくとも3回のテストを行い.平均値をとる。
(3) 対象因子
可能な限り.すべての被験者を同じ条件でコントロールする必要があります。 特に制限のない限り.被験者は全員同じ姿勢で.テストポイントが心臓と同じ高さになるようにし.できればうつぶせの姿勢で行う。 被験者は静かな状態にあり.血管拡張剤（アルコール.ニコチン.辛いもの.薬物など）の影響下にない。 測定前に少なくとも30分間.被験者を静かにさせ.検査部位を露出させる。
(4) 測定環境
直射日光.空気の対流.温度への影響を避けるため.測定環境の温度と湿度を一定に保つ必要があります。 測定環境は.被験者の気分の変化が血流に影響を与えないように.静かであるべきである。
(5) 測定器のバリデーション
試験条件や測定器は運用ごとに異なります。 そのため.使用する機器はバリデーションを行う必要があります。 最近発表された運用ガイドラインでは.リアクティブ・コンセントは測定器の検証のための標準手順として有用であるとされている。 動脈を3分間圧迫した後.流量信号は非常に低いレベルまで低下し.動脈を解放した後.流量は静かな値の150-500%まで上昇し.数分後に静かな値まで低下する。