2019 Fiscal Year Annual Research Report
A study on noninvasive ultrasonic measurement of visco-elastic property between blood pressure and strain
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17H02105
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
金井 浩 東北大学, 工学研究科, 教授 (10185895)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高瀬 圭 東北大学, 医学系研究科, 教授 (60361094)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 正圧電効果 / 超音波プローブ / 血圧計測 / 血圧－血管径ヒステリシス特性 / 血管壁粘弾性特性 / FMD計測 / 位相差トラッキング法 / 血管内皮機能評価 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来の我々の研究では，血管上で仮想的に同位置とみなせる位置で圧と歪みを計測し，橈骨動脈壁の粘弾性が，血流依存性血管拡張反応検査（FMD計測）によっていかに変化するかを評価した．さらに本研究では，昨年度までに血圧と血管径を同時に計測できる超音波プローブを特別に開発した。血圧－血管径特性から動脈壁の機械的特性と粘弾性率を評価した．
本年度は，この特別な超音波プローブを用いて，圧と歪みを血管上の厳密に同じ個所で計測することで，これまでの手法よりも高精度かつ簡便に動脈壁の粘弾性を計測できるよう研究を重ねた．以上から，血管内皮機能を評価するための新しい計測手法によって，計測の正確さ・安定性の評価を行うことができた。
昨年度での課題として，超音波プローブの押し圧によって，計測される弾性率が影響を受けることがわかり，血管の形状によって，血管壁の機械的特性がどのように変化するかの基礎的検討が必要となった。そのために，血管ファントムを用いて内圧負荷試験を行ない，血圧計測の評価を行った．
その上で，in vivo実験により，健常者に対して通常のFMD計測と同時に本手法による血管FMD計測を行い，比較を行った．
本研究を通して，従来の超音波診断検査などで血管壁に異常が発見できない無徴候性で早期の被験者において，内皮機能の反応性に関して，健康体に比較して顕著な差が現れることが今後期待できる．また，得られた応力-歪みのヒステリシス特性から，血管壁の弾性特性だけでなく，粘性特性に関する過渡応答に差異が現れることを実験的に示すことができた．従来の動脈硬化の進展の過程を表した分類においては，本研究によっては，この分類では表されない，血管壁の最内層1層を裏打ちする内皮細胞に障害があるような極早期段階の動脈硬化の非侵襲的診断法の基礎が見出されるものと期待できる．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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