2017 Fiscal Year Research-status Report
せん断波伝搬の実時間映像化による高精度の組織弾性評価とその展開
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16K01419
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
紺野 啓 自治医科大学, 医学部, 准教授 (00323139)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山越 芳樹 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (10174640)
谷口 信行 自治医科大学, 医学部, 教授 (10245053)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | せん断波 / 伝搬速度 / 弾性 / 加振 / 運動器 / 筋 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、運動器領域を中心に研究を行った。始めに上肢帯の筋を中心に本法による評価を行い、加振方法と計測対象を含めたおおまかな計測条件の絞り込みを試みた。
A．加振方法：１．加振部位：腱または腱に近い部位での加振により、良好なせん断波が発生し伝搬速度の計測値が安定した。２．加振方向：加振方向が筋束に対して平行な場合に、良好なせん断波が発生し計測値が安定した。筋束に対して角度がつくほど加振が不安定となり、直交する方向ではせん断波伝搬速度の計測が困難であった。３．深部の筋では加振が不十分となりやすく、体表より概ね５ｃｍ以深ではせん断波の発生が観察されなかった。
B. 計測条件：１．浅部で、Bモード上、筋束の走行が概ね水平な部位では、せん断波伝搬は良好で、安定した計測値が得られた。２．同一の筋の浅部と深部でせん断波の進行方向が異なる場合が観察された。３．垂直に走行する筋の計測や、観察用のプローブによる圧排が排除できない状態での計測では、せん断波の発生・伝搬は不良で、計測も困難なことが多かった。４．計測は各筋とも伸展・屈曲のない脱力状態で行ったが、計測値がばらつく場合、そこに一定の傾向を見出すことは困難であった。
以上の結果より、以後の計測は原則的に、１）筋を水平方向とし、２）腱または腱に近い部位で加振を行い、３）加振方向は筋束に対して平行とし、４）プローブによる圧迫を可能な限り排除して、５）体表より5cm以浅の筋について行うこととした。ただし、上記条件に従っても時に計測値が大きくばらつく場合がみられたことから、本法の計測特性と限界についてファントムを用いた検討を進めた。
C．計測精度：本法の計測信頼性が、変動係数、検者内および検者間信頼性とも従来法と同程度であることを確認した。
現在は圧迫が計測値に与える影響と関節の屈曲・伸展が筋に与える影響などについての基礎的検討を継続中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
そもそも研究開始時の臨床研究倫理審査において審査に約３か月、研究に対する院内の協力取り付けに３か月以上を要し、研究の実質的な開始が遅れたことが、研究遅延の最も大きな要因である。研究開始後は極力遅延の解消に努めたが、その後も、研究についてのエフォートの大幅減の要因となる、研究責任者・分担者所属部署の大幅な要員減の影響が響き、期待された検査環境の改良も、実際にはこれらを解消するほどの効果を生まなかったことから、遅延が解消されるには至っていないものと考えている。
一方、研究システムと内容については、もともとが未知の手法を未知の分野に用いた研究であるため、想定外の問題が起きやすく、解決法も手探りとならざるを得ないことが、遅延を助長する大きな要因となっている。このうち最も大きな要因は、本法が開発の途上にある手法である点にある。これが原因で、改善点を明らかにしては装置の改良を行うというサイクルの繰り返しが避けられず、研究をコンスタントに進めることは難しい。また、研究対象のせん断波伝搬に関する特性が未知であることの影響も多大である。今回主な研究対象としている筋肉は、せん断波伝搬の観点からみると極めて異方性の大きな臓器であり、同様の一般的な研究が対象とする臓器とは異なる、際立った特徴を有することも研究の遅延に拍車をかけている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究結果から、計測システムとしての本法基本的特性は良好で、従来法と比較して遜色ないことが明らかとなっている。今後は従来法にはないリアルタイム性の高さを最大限に活用できる応用法を模索することが、本研究の最重要課題と考えている。このための対象として、他の臓器と異なる際立った異方性を有する筋肉は極めて有望と考えている。基礎的な検討の積み重ねにより、今後の研究が目指すべき大まかな方向性は明らかとなりつつあるため、今後も着実に成果を積み重ねていきたいと考える。
また、平行して進められている装置の改良も、製品化を前提に進められることになっており、今後は使い勝手の改良も視野に入れた開発が加速していくものと考えられる。使い勝手の悪さは現行装置の大きな欠点の一つであり、この点の改善も研究の加速の促進要因となることを期待している。
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| Causes of Carryover |
研究全体の大幅な遅延により、今年度、物品費を使用して進めるはずであった、3次元表示によるせん断波伝搬評価システムの開発が全く進んでいないことが最大の原因である。
現在進行中で、今後も継続していく方針の、基礎的な検討にある程度の出費が必要なことが予想されるため、一部はこちらに振り向ける必要があると考えているが、3次元表示によるせん断波伝搬評価システムは、同時進行的に開発を進めることが可能であると考えており、次年度内早期に次年度使用額を使用する方針である。
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Research Products
(4 results)
