新しいカラードップラ血管内・心腔内エコー法の開発とその心臓血管外科における応用

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07407037
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)
• Research Institution: Saitama Medical University
• Principal Investigator: 尾本 良三 埼玉医科大学, 医学部, 教授 (80112647)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮本 直政 埼玉医科大学, 医学部, 助手 (10239444) ; 藤内 伸子 埼玉医科大学, 医学部, 助手 ; 松村 誠 埼玉医科大学, 医学部, 講師 (40190508) ; 許 俊鋭 埼玉医科大学, 医学部, 助教授 (30153232)
• Keywords: カラードプラ血管内・心腔内エコー法 / 血管カテーテル / カテーテル回転ノイズ / 循環のシミレーション回路 / 心臓外科への応用 / 新生児用経食道プローブ / カラードプラMモード表示 / 超音波ビーム方向

Research Abstract

1.システム開発:全く新しくカラードプラ血管内・心腔内エコー法を開発するために(1)アロカSSD2200型をベースに独自の附加システムを製作し、又(2)血管内エコー法にカラードプラ機能を附加した特型プローブを試作した。
2.モデル実験システム:上記の装置及びプローブを作動させ、かつ基本性能を評価するためのモデル実験システムを製作した。このシステムは血流の方向及び速度を任意に設定し、循環シミレーション閉鎖回路で模擬血液を循環させ、その回路に血管内プローブを挿入してドプラ血流信号を取得するものである。
3.上記、1)のシステムとプローブ及び、2)のモデル実験によってその基本性能を検討した。今回の試作プローブは、カテーテルの軸方向に対して90°の方向に超音波ビームを出している。カラードプラ信号はカラーMモードで表示し、流速の表示はカラービームの輝度によって較正した。
4.以下の実験結果を得た:1)血流の正、逆方向に対応し、赤色(暖色)と青色(冷色)に正しくカラードプラ表示された。2)流速を10cm/秒ステップで変化させたとき、カラードプラ出力輝度は正しく比例的に変化した。3)ドランスジューサを機械的に連続回軸させたときバックグランドのノイズレベルが増加し、回転速度が大きいとき、このノイズレベルが更に増加した。トランスジューサの回転をステップで自動制御させ継続的に行うことによりこのノイズレベルは低下した。4)ブタを用いた動物実験で、上記3)と同様の本システムの基礎性能を検討し、ほぼ同様の結果、即ち、血流方向と流速に正しく対応してカラードプラ出力(表示はMモード)が取得された。
5.まとめ:新しく開発したシステムと、試作したカテーテルプローブは、当初の計画通りに作動し、世界にさきがけて初めてカラードプラ血管内法をモデル実験及び動物実験で実現した。心腔内の検討は平成7年度中には到達し得なかった。一方、超音波ビーム方向がカテーテル軸に対して90°であること、カテーテル自身の回転によるドプラ効果が外乱となること、又表示法が現在はMモードであること等、なほ次年度以降に解決すべき課題を残している。

Research Products

• [Publications] 尾本良三 他: "新しいカラードプラ血管内・心腔内エコー法の開発 特にその基礎技術の検討" 日本画像医学会雑誌. 15(発表予定). (1996)
• [Publications] E.Yamada, R.Omoto 他: "Usefulness of a Prototype Intravascular Ultrasound Imaging in Evaluation of Aortic Dissection and Comparison with Angiographic Study, Transesophageal Echocardiography, Computed Tomography, and Magnetic Resonance Imaging" American Journal of Cardiology. 75. 161-165 (1995)
• [Publications] 宮本直政,尾本良三 他: "冠動脈の臨床-新しい診断・治療体系" 日本臨床. 52. 388-393 (1994)
• [Publications] 宮本直政,尾本良三 他: "心房中隔穿刺術のガイドとしての経皮的心腔内エコー図法の有用性に関する研究" Journal of Cardiology. 25. 29-35 (1995)
• [Publications] 宮本直政,尾本良三 他: "経皮的心腔内エコー図法による左右冠動脈入口部および冠動脈グラフト入口部の観察" Japanese Journal of Interventional Cardiology. 10. 39-44 (1995)
• [Publications] 許俊鋭,尾本良三 他: "経皮的僧帽弁交連裂開術における心腔内エコー図法による超音波診断の有用性" Japanese Circulation Journal. 59. 115-115 (1995)