A new view of microangiography with high spatial resolution, high contrast resolution, and high time resolution using synchrotron radiation
| Project/Area Number |
20H03617
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 52040:Radiological sciences-related
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| Research Institution | Tsukuba University of Technology |
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Principal Investigator |
松下 昌之助 筑波技術大学, その他部局等, 名誉教授 (70359579)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松下 訓 順天堂大学, 医学部, 准教授 (20407315)
下條 信威 筑波大学, 医学医療系, 講師 (20462210)
塚田 亨 筑波大学, 附属病院, 病院助教 (20866850)
酒井 俊 筑波技術大学, 保健科学部, 教授 (30282362)
平松 祐司 筑波大学, 医学医療系, 教授 (30302417)
徳永 千穂 埼玉医科大学, 心臓血管外科, 教授 (30451701)
坂本 裕昭 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (30611115)
兵藤 一行 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, シニアフェロー (60201729)
三好 浩稔 筑波大学, 医学医療系, 講師 (70292547)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2020: ¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
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| Keywords | 放射光 / 血管造影 / 冠動脈 / 腎動脈 / 糸球体 / 腫瘍内血管 / 敗血症 / 細動脈 / 血管造影法 / 微小循環 / 腎糸球体 / 癌新生血管 / 高分解能 / 微小血管 / 微小塞栓 |
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| Outline of Research at the Start |
放射光血管造影法の受像体に高空間分解能・高濃度分解能・高時間分解能を併せ持つ受像体を導入し、いままでより精密な微小循環画像から形態のみならず、流速、造影剤漏出率などの機能情報を加えた解析を行う。3年間で対象となる領域は、①腎臓の糸球体と細動脈の形態、機能評価、②敗血症性ショック時の骨格筋微小循環、③癌の新生血管の血管評価から得られる個別の癌の特徴、④心筋虚血－再灌流不全（no reflow phenomenon）の視認、⑤肺血管性肺高血圧の早期発見、である。微小血管の可視化による病態の機能評価という新しいコンセプトを検証する。その結果は、新規画像機器の開発に際し、重要なヒントとなることが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）技術的観点：①高性能受像体の導入：高感度、高解像度受像体（Orca Lightning）の導入により、1 pixel=5.5 x 5.5μmの高い空間分解能を得ることができた。また、濃度分解能は、1:15000であり、高い濃度分別能が得られた。②放射光線源の改善：放射光単色X線の強度と視野を同時に拡大させるため、白色放射光と非対象Si結晶に多層膜を蒸着させ、従来の二結晶モノクロメーター法を用いた場合より、X 線強度とビーム幅をそれぞれ 1.3 倍と 2.7 倍に増加させることができた。
２）各病態の検討：①腎動脈造影：ラット腎臓のすべての血管系（腎動脈～糸球体輸入細動脈）と個別の糸球体を描出することができた。糸球体輸入細動脈の血管径は35μmであった。個別の糸球体の造影剤の充満の状況を充満開始時刻、充満終了とその濃度値を計測することができた。その測定値は正常腎では再現性は高く、腎内血管の血管攣縮モデルでは正常と異常の領域の糸球体造影剤充満状況に差を認め、個別の糸球体灌流状態から病態の検出が可能であることが示唆された。②冠動脈造影：拍動するラット心臓に対し、最適撮像条件を薬物的徐脈手段を用いて獲得に努めた。その結果、血管径25μｍの微小冠動脈を描出することができた。これを用いてLPSとIL-6によりCOVID-19のサイトカイン・ストームの病態に類似した条件下で、大小の血管の血栓形成を描出することができた。血栓形成を認めた細小血管径は40μmであった。③腫瘍内血管造影：ラット大腸がん由来細胞種を頸静脈から肺に転移させ、肺動脈造影をおこないその転移性肺腫瘍の血管の形状を観察した。腫瘍塊内に腫瘍内血管の集簇を認め、腫瘍の微小血管密度を計測することが可能であった。また、腫瘍内血管径は30～50μmでそれ以上のものはなかった。腫瘍内血管の水平面像では、顕著な蛇行が認められた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(4 results)
