光音響イメージングによる、創傷治癒過程で新生する血管とリンパ管の3次元的解析

• Project/Area Number: 19K18933
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56070:Plastic and reconstructive surgery-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 中島 由佳理 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (80793827)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: 光音響イメージング / 創傷治癒

Outline of Research at the Start

創傷が治癒するためには、良好な血行が不可欠である。しかし創傷治癒の過程において、血管が新生する様子を可視化することは、これまでは困難だった。またリンパ管が果たす役割については、これまで明らかになっていない。
光音響イメージングとは、非侵襲的に微細な血管・リンパ管の3次元画像が得られる、あたらしい画像診断技術である。慶應義塾大学では、ヒトの熱傷後瘢痕の内部に新生しているリンパ管と、複雑な形態をもつ新生血管の撮影に成功した。
本研究では、光音響イメージングでヒトの創傷を撮影し、創傷の内部や周囲における微細な血管やリンパ管を3次元的に解析することで、新生血管やリンパ管が果たす役割を明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

創傷が治癒するためには、良好な血行が不可欠である。しかし創傷治癒の過程において、血管が新生する様子を可視化することは、これまでは困難だった。またリンパ管が創傷治癒に果たす役割については、これまで明らかになっていない。本研究では、非侵襲的に微細な血管・リンパ管の3次元画像が得られる新しい画像診断技術である光音響イメージングで創傷を撮影し、創傷の内部や周囲における微細な血管やリンパ管を3次元的に解析することで、新生血管やリンパ管が果たす役割を評価することを目指した。
まずは創傷の撮影および創傷へのICGの注射について、動物で評価することを目指して、光音響イメージング装置で動物の撮影を行った。マウスを使用しての実験に関して、動物実験委員会の承認を待つにあたり、動物実験委員会の承認を要さないイモリにおける創傷治癒の状況を撮影した。実際の撮影によって、小動物では麻酔下であっても呼吸による体動が大きく、また浸水によって体が浮いてしまうなどの問題により、画像に悪影響を及ぼすことが判明した。イモリでは皮膚色が黒色に近く、皮膚の信号が邪魔をして体内の脈管を観察することは困難であった。
マウスを使用しての動物実験について、2020年2月10日に承認を得たが、新型コロナウイルスの蔓延により研究活動は実施できなかった。本研究に本格的に取り組むため、研究代表者は大学院に入学するため、本研究課題は1年度で終了とした。