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2006 Fiscal Year Annual Research Report

粘弾性特性に関する断層像の非侵襲的描出による心筋拡張特性の体系的解明

Research Project

Project/Area Number 17206043
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

金井 浩  東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (10185895)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長谷川 英之  東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (00344698)
西條 芳文  東北大学, 加齢医学研究所, 助教授 (00292277)
Keywords心臓疾患 / 医用超音波工学 / 心臓壁弾性特性 / 位相差トラッキング法 / 非侵襲計測 / 組織性状診断 / 心臓壁粘性特性 / ラム波伝搬
Research Abstract

本研究では平成17年度に超音波ディジタル計測装置に独自の機能を付加し,(1)独自の手法を拡張して,心筋の拡張特性(粘弾性特性)の断層像の非侵襲的描出方法の検討,及び(2)必要なソフトウェアを超音波ディジタル計測装置に組込み,独自の計測システムの構築を計画通り遂行した.その中で,当初は本手法で得られるヒト心筋の粘弾性値が時間的に減少するのは,大動脈弁閉鎖時の内圧の急激な低下が原因と考え,動物実験を予定していたが,平成17年度の研究で,内圧が一定でも,本手法で得られる心筋の「見かけ上の」粘弾性値が時間的に減少していることが明らかになったため,動物実験の替わりにファントム実験と理論的検討を行ない,同時に,患者への適用も試みた.
1 心臓のファントムによる独自の粘弾性計測方法とシステムの評価 (1)心臓のファントムとして,弾性球殻をシリコーンゴムによって作製し,加振器によってパルス状振動を伝搬させた.(2)壁内に設定した数百点でパルス状速度波形の空間分布を同時計測した.(3)パルス状振動の伝搬速度の分散特性を算出した.(4)ラム波の伝搬速度の理論式を(3)の計測値に整合し,粘弾性率を算出した.さらに,機械的試験によって得られたシリコーンの粘弾性値との比較を行って,10%以内の誤差で推定できることを確認した.(5)生体内での波動伝搬に関わる調査検討により,計測している横波が病態を顕著に表す可能性が高いことを見出した.
2 病完に搬入可能な超音波計測システムの構築とヒトへの適用 (1)病院に搬入できる簡易型システムを構築し,(2)健常者数名に関して計測を行い,計測から得られた粘弾性値が健常な被験者間の差が20%程度であることを確認した.(3)心臓疾患患者10名への適用(陳旧性心筋梗塞の患者)したところ,病変部位における伝搬速度に健常者とは差異があることを見出した.これは臨床診断の可能性を示す貴重な結果である.

  • Research Products

    (12 results)

All 2007 2006

All Journal Article (11 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Improved Imaging of the Carotid Artery in the Short-Axis Plane by a Mechanical Scanning Ultrasonic Probe2007

    • Author(s)
      Kazuki Kudo
    • Journal Title

      Journal of Medical Ultrasonics E34・1

      Pages: 23-27

  • [Journal Article] Tissue Structure of Arterial Wall Revealed with Elasticity Imaging2007

    • Author(s)
      Hideyuki Hasegawa
    • Journal Title

      Journal of Medical Ultrasonics 34・1

      Pages: 73-74

  • [Journal Article] Generation of Strain Inside Objects Using Dual Acoustic Radiation Force2006

    • Author(s)
      Hideyuki Hasegawa
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 45・5B

      Pages: 4706-4711

  • [Journal Article] Spatial Distribution Measurement of Heart Wall Vibrations Generated by Remote Perturbation of Inner Pressure2006

    • Author(s)
      Hiroshi Kanai
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 45・5B

      Pages: 4718-4721

  • [Journal Article] Designing Beam Steering for Accurate Measurement of Intima-Media Thickness at Carotid Sinus2006

    • Author(s)
      Takashi Mashiyama
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 45・5B

      Pages: 4722-4726

  • [Journal Article] Accurate Ultrasonic Measurement of Surface Profile Using Phase Shift of Echo and Inverse Filtering2006

    • Author(s)
      Chihiro Arihara
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 45・5B

      Pages: 4727-4731

  • [Journal Article] Tissue Classification of Arterial Wall Based on Elasticity Image2006

    • Author(s)
      Jun Inagaki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 45・5B

      Pages: 4732-4735

  • [Journal Article] Measurement of Nonlinear Property of Arterial Wall Using Remote Cyclic Actuation2006

    • Author(s)
      Hideyuki Hasegawa
    • Journal Title

      Journal of Medical Ultrasonics 33・3

      Pages: 143-151

  • [Journal Article] Fetal myocardial thickening measured by ultrasonic-based technique called 'phased- tracking method2006

    • Author(s)
      Shutaro Kunii
    • Journal Title

      Fetal Diagnosis and Therapy 21・5

      Pages: 458-465

  • [Journal Article] Modification of the Phased-Tracking Method for Reduction of Artifacts in Estimated Artery Wall Deformation2006

    • Author(s)
      Hideyuki Hasegawa
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control 53・11

      Pages: 2050-2064

  • [Journal Article] Usefulness of measurement of carotid arterial wall elasticity distribution in detection of early-stage atherosclerotic lesions caused by cigarette smoking2006

    • Author(s)
      Toshio Yamagishi
    • Journal Title

      Journal of Medical Ultrasonics 33・4

      Pages: 203-310

  • [Book] Future Medical Engineering Based on Bionanotechnology2006

    • Author(s)
      Masayoshi Esashi
    • Total Pages
      673-682
    • Publisher
      Imperial College Press
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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