心臓疾患の早期診断法の開発を目指した心筋の微小振動の非侵襲的定量計測に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08405031
• Research Institution: Tohoku Gakuin University
• Principal Investigator: 中鉢 憲賢 東北学院大学, 工学部, 教授 (20006224)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金井 浩 東北大学大学院, 工学研究科, 助教授 (10185895)
• Keywords: 心臓疾患 / 動脈硬化症 / 心内圧 / 非侵襲的診断 / 早期診断 / 振動計測 / 微小振動 / 心筋の弾性値

Research Abstract

本代表研究者らは心臓や血管の弾性的性質の変化を定量的に計測し、心臓疾患や動脈硬化症の早期診断を目指して研究を進めている。昨年度までに、超音波反射法によって非侵襲的に動脈壁の振動を定量的に計測するための新しい解析手法と計測システムの開発を進めてきたが、本年度はこの計測システムを心臓近傍で鼓動に基づいて大きく運動する動脈や心臓筋肉の振動の計測システムへと発展させ、ヒトの心臓疾患の早期診断を可能にするための基礎的研究を行った。
心臓は大振幅で鼓動するので、心臓壁近傍の振動は大振幅変位に重畳しており、従来の計測法では膨大な計算が必要で、臨床応用には適さない。そこで、本研究では、大振幅で動いている心臓壁の位置をリアルタイムでトラッキングできる機能を付加し、心臓壁上の微小振動をリアルタイムで計測できるようにし、Mirskyの方法と左心室内径と固有振動数から心筋の弾性値を求める方法を組み合わせた心内圧推定法に適用した。すなわち、この装置により、ヒトの心臓壁の振動速度を胸壁上からin vivoで計測し、時間・周波数解析することにより心臓の固有振動数を求め、左心室拡張期末期圧の推定を行った。その結果カテーテルによる実測値と本手法による推定値がほぼ同じ値を示した。この研究により、心内圧の非侵襲的診断が技術的に可能であることを明らかにした。さらに、非侵襲的に左心室心筋の弾性値を評価することもできた。

Research Products

• [Publications] 長谷川英之,金井浩,中鉢憲賢,小岩喜朗: "動脈壁の微小振動の非侵襲的高精度計測による局所弾性特性の評価" 日本音響学会誌. 53・5. 346-351 (1997)
• [Publications] 長谷川英之,金井浩,中鉢憲賢,小岩喜朗: "動脈壁厚変化の非侵襲的高精度計測による動脈壁弾性率の評価" J.Medical Ultrasonics. 24・6. 851-860 (1997)
• [Publications] 小沢仁,金井浩,中鉢憲賢: "超音波によってin vivo計測された動脈壁上の微小振動波の解析" 日本音響学会誌. 53・7. 517-523 (1997)
• [Publications] 中屋重光,金井浩,中鉢憲賢: "胸壁から計測した心臓壁微小振動の解析による拡張末期圧と心筋弾性値の非侵襲的計測" J.Medical Ultrasonics. 24・9. 1468- (1997)