2023 Fiscal Year Research-status Report
The effect of ultrasound with acoustic radiation force impulse on lung tissue in large animals
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19K12847
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
高山 法也 自治医科大学, 医学部, 助教 (40807880)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷口 信行 自治医科大学, 医学部, 客員教授 (10245053)
小形 幸代 自治医科大学, 医学部, 講師 (10448847)
新田 尚隆 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (60392643)
秋山 いわき 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (80192912)
力山 敏樹 自治医科大学, 医学部, 教授 (80343060)
笹沼 英紀 自治医科大学, 医学部, 准教授 (90511709)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 音響放射力インパルス(ARFI) / ARFIエラストグラフィ / メカニカルインデックス(MI) / 肺 / ウサギ / ブタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、音響放射力インパルス(Acoustic Radiation Force Impulse: ARFI)を利用した新たな超音波診断法であるARFIエラストグラフィの生体への安全性について検証することであり、本実験は文部科学省による基本指針に従い、自治医科大学動物実験委員会の承認を得たものである。実験の方法としてはカスタムメイドしたARFI照射装置を使用し、ARFI(中心周波数: 5.2MHz、パルス持続時間: 0.3ms、照射回数: 30回、照射間隔: 3s)をウサギの肺に照射した。この実験では照射するARFIの音圧を6段階に設定し、それぞれのグループにウサギを振り分けて照射を行ったところ、照射部位に一致した肺表面のredspot(病理組織所見では肺胞出血)の発生率及び面積は、統計学的に照射音圧に対して正の相関を認めた(論文出版)。このことからARFIエラストグラフィでは超音波の照射音圧が高くなるほど、肺損傷のリスクが上がることが分かった。現在この結果をヒトに近い大動物であるブタに応用して臨床使用の条件を想定した実験を行っている。この実験では超音波の安全性の指標であるメカニカルインデックス(Mechanical Index: MI)の上限値レベルにおいて肺損傷を認めており、現在データ解析、論文作成中である。超音波による肺損傷については実験動物が大きくなるほど、その音圧の閾値も大きくなることが分かっており、大動物であるブタを使用した本実験結果はヒトでのARFIによる肺損傷のリスクに近いと想定される。本研究成果は、世界的に需要が高まっているARFIエラストグラフィのより安全な使用のための一助になり得ると考える。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
多施設共同研究であるため、コロナ感染症流行に伴い、メンバーでの実験の日程調整が難しくなり、2020年度および2021年度の実験ができず、さらに実験に使用する機械の整備、リニューアルにも時間を要し、実験再開が2022年5月からとなったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
大動物であるブタでの実験データを解析し、臨床使用におけるARFIの肺損傷リスクについて評価し、論文化する。この結果は現在臨床使用されているARFIエラストグラフィの安全基準の一つを示すことが期待される。
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| Causes of Carryover |
多施設共同研究であるという性格上、コロナ禍においてメンバーでの実験の日程調整が難しくなり、実験が遅れたため。次年度使用額は主に学会発表や論文作成に関する費用に使用する。
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