In vivo 生体微細構造・機能評価のための高周波超音波高速電子走査型探触子の開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10358020
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 北畠 顕 北海道大学, 医学部, 教授 (00124769)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三神 大世 北海道大学, 医療技術短期大学部, 助教授 (90250456) ; 山本 克之 北海道大学, 工学研究科, 教授 (10088867) ; 安田 慶秀 北海道大学, 医学部, 教授 (60125359) ; 岡本 洋 北海道大学, 医学部・附属病院, 講師 (50260394)
• Keywords: 生体微細構造 / 高周波超音波 / 高速電子走査 / 探触子

Research Abstract

1.12MHz探触子の試作と性能の検討:12MHzリニア型探触子を作製し、これを用いて以下の検討を行った。
(1) 工学的特性の検討:平成10年度に作製した中心周波数10MHzの高周波探触子との比較検討を行った。ハイドロホンを用いた発信超音波の周波数スペクトラム測定で、10MHz探触子に比し、中心周波数が高く周波数帯域が広帯域であることがわかった。また、パルス巾は10MHz探触子に比し約16%短縮しており、より高い距離方向分解能が期待されることがわかった。
(2) マウスの心血管病変観察への応用:現在、動脈硬化の機序や治療法の検討に用いられている高脂血症・動脈硬化症自然発症マウスである、Apo Eノックアウトマウス(ApoE-KO)を対象に、in vivoでの心血管病変評価を試みた。断層法による大動脈弁硬化度の視覚的半定量評価では、健常マウスに比しApoE-KOで硬化度が強かった。また、健常マウスとApoE-KOで心血管内径と左室内径短縮率、左室壁厚を計測したところ、心拍による大動脈径変化率がApoE-KOで有意に低下していた。以上より、12MHzリニア型探触子を用いることにより、マウスの動脈硬化病変や大動脈の硬化度をin vivoで経時的に評価可能であり、今後、動脈硬化の機序解明や薬物治療の研究などに応用可能であると考えられた。
2.15MHz探触子の試作:15MHz高速電子走査型探触子の製作にあたっては、従来より狭い幅の振動子が必要であり、その切削加工に困難を伴った。現在、完成した探触子を用いて超音波装置の画像作成回路の調整を行うとともに、探触子の工学的特性を評価中である。今後は、小血管摘出標本、ヒト末梢動脈および小動物の心血管系に試用し、実用に向けての性能評価を行う。

Research Products

• [Publications] Keiko Nishihara: "Usefulness of Early Diastolic Flow Propagation Velocity Measured by Color M-mode Doppler Technique for the Assessment of Left Ventricular Diastolic Function in Patients with Hypertrophic Cardiomyopathy"Journal of American Society of Echocardiography. 印刷中.
• [Publications] Takafumi Ozaki: "Threshold-Dependent DNA Synthesis by Pure Pressure in Human Aortic Smooth Muscle Cells : Giα-Dependent and -Independent Pathways"Biochemical and Biophysical Research Communications. 256,1. 212-217 (1999)
• [Publications] Takanori Ogawa: "Fibromuscular Dysplasia Involving Coronary Arteries"Angiology. 50,2. 153-156 (1999)
• [Publications] Satoshi Fujii: "Diminished Fibrinolysis and Thrombosis : Clinical Implications for Accelated Atherosclerosis"Journal of Atherosclerosis and Thrombosis. 5,2. (1999)
• [Publications] Atsushi Sato: "Effect of Prolonged Treatment with Amlodipine on Enhanced Vascular Contractility in Cardiomyopathic Hamsters"Journal of Cardiovascular Pharmacology. 34. 124-131 (1999)
• [Publications] Hiroshi Tomioka: "Relaxation in Different-Sized Rat Blood Vessels Mediated by Endothelium-Derived Hyperpolarizing Factor : Importance of Processes Mediating Precontractions"Jorunal of Vascular Research. 36. 311-320 (1999)