2019 Fiscal Year Research-status Report
Viscoelasticity analysis algorithm of blood vessel for clinical application with ultrasonic-measurement-integrated analysis
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17K13017
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
門脇 弘子 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (30781330)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 超音波計測融合解析 / 圧力場 / 血液粘度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、動脈硬化の機序や進展を考える上で重要な情報である生体内の血管特性を再現するため、複雑な実血管の力学的挙動を表すモデルの定式化により超音波計測融合解析による圧力と形状変形の情報をもとに血管特性を推定することを目的とした。令和元年度は、前年度の研究を踏まえ、血管粘弾性特性解析における血管に与える血流の力学的作用として、超音波計測融合解析における圧力場再現および血液粘度推定に関する研究を実施した。
超音波計測融合解析における圧力場再現においては、血流場が解析対象に等しいと仮定して圧力方程式の対流項の差を無視しているが、これによる圧力場への影響は未知である。この対流項の影響を明らかにするため、数値実験により圧力場と対流項の関係を調査した。その結果、血流方向と超音波照射方向のなす角度が大きい場合に対流項の差が増大し、圧力場の再現性は低下した。以上の結果より、今後は超音波照射角度に関してフィードバック方法の検討を行う。
超音波計測融合解析における血液粘度推定においては、フィードバック領域で解析対象の流れ場を再現し、後流でフィードバックを解除することで現れる解析粘度による流れ場の変化を評価することで血液粘度を推定する方法を提案した。数値実験において、フィードバック領域およびゲインによる粘度推定精度を明らかにすることで提案手法による推定可能性について検証した。その結果、ヒト血液粘度の範囲において解析対象の粘度と推定粘度が一致するフィードバック領域およびゲインが明らかとなり、本手法で推定可能であることが分かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
一身上の都合により研究を一時中断していたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
当該年度の圧力場再現における超音波照射角度に関してフィードバック方法の検討を行いつつ、当該年度に並行して進めていた血管の弾性率分布推定について、逆問題解析による推定手法の確立を目指す。
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| Causes of Carryover |
研究を一時中断したことから、その期間の研究費用を次年度に持ち越す必要が生じたため。次年度の繰り越し分は、主に英語論文の投稿費および校正費として使用する予定である。
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