2019 Fiscal Year Research-status Report

脳組織の機械的・音響的性質と分子情報の相互理解による硬さの基礎理解

Research Project

Project/Area Number	19K20666
Research Institution	Hamamatsu University School of Medicine
Principal Investigator	田村和輝浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 助教 (40822614)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2021-03-31
Keywords	超音波顕微鏡 / 定量的組織性状評価 / 弾性イメージング
Outline of Annual Research Achievements	本研究では，硬さを指標とした病理標本の理解を目指し，硬さと分子分布との対応を検討する．硬さの計測には広帯域集束超音波を用いた超音波顕微鏡を使用する．硬さの指標として体積弾性率に関係する固有音響インピーダンスと音速を計測した．固有音響インピーダンス計測は脳組織を摘出した直後の生標本の状態で計測可能で，病理標本などで使われる固定処理や薄切された試料よりも，生体本来の硬さ情報を保持していると考えられる．また，音速計測は，一般的な病理診断で使うプレパラートと同じ作り方のサンプルを使い，計測後に染色してプレパラートを作ることができるため，形態的な指標との比較がしやすい．分子分布の計測には質量スペクトルを二次元計測が可能な質量顕微鏡を用いて行う．超音波顕微鏡と質量顕微鏡の計測結果を統合して，硬さと分子分布の理解を目指す．2019年度は以下を実施した． 1)脳腫瘍モデルの作成：ラットの脳腫瘍モデルを作成し，本研究に適した病変進行度を特定した．至適な病変進行度を用いることで生標本スライスの作成とその計測を安定して行うことを達成した．1 mm厚の試料を作成することで，ラット脳サンプルから複数枚の試料を計測可能であることを確認した． 2)光学観察・固有音響インピーダンス・音速・病理標本（プレパラート）の同断面計測の検討：脳腫瘍サンプルを1 mm厚にスライスし肉眼的な観察および固有音響インピーダンス計測を行うことはこれまでも行われてきた．しかし，音速計測と病理標本観察には計測した試料に様々な手を加える必要があり，これら4つの結果を比較することは困難であった．今年度の検討によりおおむね4つの断面をそろえて計測することが可能となった．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 試料作製および基礎的な観察まで達成していることから，おおむね順調に進展していると考えられる．
Strategy for Future Research Activity	脳腫瘍の特徴である浮腫の発生が音速計測に影響をしている恐れがあるため，必要に応じて信号処理手法を追加する．随時計測個体を増やし，質量顕微鏡による計測を開始する．
Causes of Carryover	質量顕微鏡に関する使用料（その他として計上）の支出が後ろ倒しとなっている．