超音波による微小気泡崩壊現象を利用する心筋灌流のパラメトリック画像法の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12670675
• Research Institution: Kagawa Medical University
• Principal Investigator: 大森 浩二 香川医科大学, 医学部・附属病院, 講師 (00263913)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野崎 士郎 香川医科大学, 医学部・附属病院, 助手 (80243773) ; 水重 克文 香川医科大学, 医学部, 助教授 (90166009) ; 千田 彰一 香川医科大学, 医学部・附属病院, 教授 (30145049) ; 和田 佳宏 香川医科大学, 医学部・附属病院, 助手 (00314930)
• Keywords: マイクロバブル / 心筋灌流 / 心筋コントラスロエコー法 / 間欠送信 / 超音波 / ジピリダモール / マイクロスフェアー法

Research Abstract

コントラストエコー法において、超音波ビーム内のボリュームの完全置換に十分な長さの超音波送信間隔を、一部しか置換されない間隔に短縮した際の信号強度(Y)の変化はY=α×exp(-β×frame No)+γで表されること、および、αおよびβが血流通過速度を反映することを流路モデルを用いて明らかにした。次いで、ラットを対象とした経静脈性心筋コントラストエコー法において、心拍数(HR)で補正した速度の指標をVel=1/(β/HR)、心筋内血管容積の指標をVol=α+γと定義すると、心筋血流量はVel×Vol=[1/(β/HR)](α+γ)として推定できることをマイクロスフェア法を基準指標として示した。さらに、臨床例にこの原理を適用した。すなわち、ハーモニックパワードプラ法とレボビストの持続静注、および、心電図同期1:10から1:1間欠送信への変更を組み合わせることにより、関心心筋セグメントにおける信号強度の減衰を求めた。この減衰の程度を超音波送信間隔の短縮直前の値で補正したものの逆数を心筋内血流通過速度指標とし、そのATP負荷前後の比を求めると、定量的冠動脈造影により求めた支配冠動脈狭窄度と良好な相関を示し、これが1以下を陽性とすると、75%以上の有意冠狭窄の診断の感度は93%、特異度は85%と良好であった。また、6心拍毎の4連続照射(マルチフレームトリガ)をレボビストのボーラス投与後に行うことにより、得られる心筋コントラスト信号持続時間は心筋内血流量の推定に有用であり、陳旧性心筋梗塞領域における心筋シンチグラフィーのタリウム摂取率と良好な相関を示し、そのバイアビリティーの診断に有用であった。以上、これまでに、心筋コントラストエコー法において微小気泡の破壊を利用した心筋灌流定量の緒パラメータと、これらを得るための超音波送信パタンを確立し、その臨床的有用性を明らかにした。

Research Products

• [Publications] Akira Oshita: "A Simple Pulsing Pattern in Contrast Echocardiography Enables to Measure Myocardial Blood Flow in Rats"Ultrasound in Medicine and Biology. 28・(In Press). (2002)
• [Publications] Kazushi Yukiiri: "The Time Domain Index : A Novel Method for Assessing Relative Myocardial Blood Volume After Intravenous"Journal of American Society of Echocardiography. 15・(In Press). (2002)
• [Publications] Youichiro Takagi: "Detection of Coronary Steal Phenomenon During Pharmacological Hyperemia by Harmonic Power Doppler Employing a Simple Pulsing Sequence in Patients"Journal of the American College of Cardiology. 37・2. 423A (2001)
• [Publications] Akira Oshita: "A Contrast Echocardiographic Method Employing a Simple Pulsing Sequence and a High Frequency Transducer to Measure Myocardial Flow in the Rats"Circulation. 102・18. II-453 (2000)