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ニトログラセリンに対する血管反応性の高精度超音波連続計測システムの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 12555113
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 計測工学
研究機関東北大学

研究代表者

金井 浩  東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10185895)

研究分担者 砂川 和宏  株式会社松下通信, 仙台研究所・開発部, (研究職)
小岩 喜郎 (小岩 善郎)  東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (80091685)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
12,600千円 (直接経費: 12,600千円)
2002年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2001年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2000年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
キーワード動脈硬化症 / 医用超音波工学 / 血管壁弾性特性 / 位相差トラッキング法 / 非侵襲計測 / 組織診断 / ニトログリセリン / 頚動脈 / 弾性特性 / アテローム / バイオレオロジー
研究概要

近年,心筋梗塞・脳硬塞などの重篤な循環器系疾患の発症の増加により,医療コストが増加する傾向があり,また発症した後の社会復帰も重要である.そのため,動脈硬化症の早期段階での診断と適切な治療を可能とする高精度で反復適用可能な非侵襲的診断法と装置の研究開発が必要である.カフ駆血の解除後及び血管拡張薬投与後の血管反応性の検査法は既に開発されている(The Lancet Vol.340,PP.1111-1115,1992).しかし,この検査法では,既存の超音波診断装置の断層像上の距離計測機能を用いて,駆血解除後と拡張薬投与後の動脈内径と壁厚みを,拡張期においてのみ計測し,しかも数分ごとの計測であり,生理的・薬理的刺激に対する過渡応答を,十分な時間・空間分解能と精度で計測しているとは言えない.
本研究では,ニトログリセリン(血管拡張薬)に対する中膜平滑筋の過渡応答である血管拡張反応を,高い空間・時間分解能で検出するための連続計測システムを新たに開発し,従来不可能だった,動脈硬化症の無徴候性段階での検出・評価も含めた,動脈硬化症の早期診断法を目指した.すでに我々は,心筋内・動脈壁内の対象反射体からの超音波反射波の検波出力の振幅・位相の両者を用いて,心筋と動脈壁を高精度にトラッキングし,拍動で大きく動いている心臓・動脈壁内の各点の微小運動速度を計測するための『位相差トラッキング法』を開発した.本研究では,その原理に基づき,高速ディジタル信号処理チップを駆使して動脈壁の厚み変化のリアルタイム計測装置を実現した.壁の両側の変位運動を同時に計測し,それらの差から壁の厚み変化波形をMモード画像に重ねて表示できる.これを動脈壁厚み変化計測に適用し,一拍内で発生する動脈壁の数十ミクロンの厚み変化を再現性良く計測できることを示した.同時に計測する血圧変化から動脈壁の弾性率の評価を可能とした.さらにニトログリセリン投与に対する頸動脈の厚み変化の急速な過渡応答をin vivo実験により評価した.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] H.Hasegawa: "Modified Phased Tracking Method for Measurement of Change in Thickness of Arterial Wall"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 3563-3571 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Watanabe: "Optimization of Condition on Ultrasonic Bean for Measurement of Small Change in Thickness of Arterial Wall"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 3613-3618 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Koiwa: "Systolic Heterogeneity of Transmural Myocardial Function in Normal Subjects : Physiological Function Heterogeneity"Tohoku J. Exp. Med. 197. 183-187 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡辺 優: "3次元音場の模擬による動脈壁厚変化計測の精度検討"日本音響学会誌. 58. 696-703 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Koiwa: "Left Ventricular Transmural Systolic Function by High-sensitivity Velocity Measurement "Phased Tracking Method" Across the Septum in Doxorubicin Cardiomyopathy"Ultrasound in Medicine and Biology. 28. 1395-1403 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kanai: "Measurement and analysis of vibration in the myocardium telescopic motion for novel echo-graphic diagnosis"Acoustical Science and Technology. 24. 17-22 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Hasegawa: "Modified Phased Tracking Method for Measurement of Change in Thickness of Arterial Wall"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 3563-3571 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Watanabe: "Optimization of Condition on Ultrasonic Beam for Measurement of Small Change in Thickness of Arterial Wall"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 3613-3618 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Koiwa: "Systolic Heterogeneity of Transmural Myocardial Function in Normal Subjects: Physiological Function Heterogeneity"Tohoku J. Exp. Med. 197. 183-187 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Watanabe: "Investigation on accuracy in measurement of small change in arterial wall thickness by computer simulation of ultrasonic field in 3-D space"Journal of Acoustic Society of Japan. 58. 696-703 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Koiwa: "Left Ventricular Transmural Systolic Function by High-sensitivity Velocity Measurement "Phased Tracking Method" Across the Septum in Doxorubicin Cardiomyopathy"Ultrasound in Medicine and Biology. 28. 1395-1403 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kanai: "Measurement and analysis of vibration in the myocardium telescopic motion for novel echo-graphic diagnosis"Acoustical Science and Technology. 24. 17-22 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hasegawa, H.Kanai, Y.Koiwa: "Modified Phased Tracking Method for Measurement of Change in Thickness of Arterial Wall"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 3563-3571 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Watanabe, H.Hasegawa, H.Kanai: "Optimization of Condition on Ultrasonic Beam for Measurement of Small Change in Thickness of Arterial Wall"Japanese Journal of Applied Physics. 41. 3613-3618 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Koiwa, H.Kanai他5名: "Systolic Heterogeneity of Transmural Myocardial Function in Normal Subjects : Physiological Function Heterogeneity"Tohoku J. Exp. Med. 197. 183-187 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 渡辺 優, 長谷川英之, 金井 浩: "3次元音場の模擬による動脈壁厚変化計測の精度検討"日本音響学会誌. 58. 696-703 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Koiwa, H.Kanai, 他3名: "Left Ventricular Transmural Systolic Function by High-sensitivity Velocity Measurement "Phased Tracking Method" Across the Septum in Doxorubicin Cardiomyopathy"Ultrasound in Medicine and Biology. 28. 1395-1403 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kanai, S.Katsumata, 他2名: "Measurement and analysis of vibration in the myocardium telescopic motion for novel echo-graphic diagnosis"Acoustical Science and Technology. 24. 17-22 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kanai, Y.Koiwa: "Myocardial Rapid Velocity Distribution"Ultrasound in Medicine and Biology. 27. 481-498 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Watanabe, H.Kanai: "Optimization of Focal Position of Ultrasonic Beam in Measurement of Small Change in Thickness of Arterial Wall"Japanese Journal of Applied Physics. 40. 3918-3921 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Mita, H.Kanai, Y.Koiwa 他2名: "Cross-sectional Elastic Imaging of Arterial Wall using Intravascular Ultrasonography (IVUS)"Japanese Journal of Applied Physics. 40. 4753-4762 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 長谷川, 金井, 星宮, 小岩: "不均一な壁厚を有する巻の局所壁弾性率の計測法"超音波医学. 28. J3-J13 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hasegawa, H.Kanai, Y.Koiwa: "Modified Phased Tracking Method for Measurement of Change in Thickness of Arterial Wall"Japanese Journal of Applied Physics. 41(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] M.Watanabe, H.Hasegawa, H.Kanai H: "Optimization of Condition on Ultrasonic Beam in Measurement of Small Change in Thickness of Arterial Wall"Japanese Journal of Applied Physics. 41(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 金井 浩, 他70名: "『臨床検査』臨時増刊号『超音波検査の技術と臨床』"医学書院. 335 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kanai,Y.Koiwa, 他4名: "Onset of Pulsatile Waves in the Heart Walls at End-systole"Ultrasonics. 38. 405-411 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Kanai,Yoshiro Koiwa: "Real-time Velocimetry for Evaluation of Change in Thickness of Arterial Wall"Ultrasonics. 38. 381-386 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hasegawa,H.Kanai, 他2名: "Reduction of Influence of Decrease in Signal-to-Noise Ratio in Measurement of Change in Thickness of Arterial Wall Due to Heartbeat"Japanese Journal of Applied Physics. 39. 3257-3261 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 長谷川,金井,星宮,小岩: "不均一な壁厚を有する管の局所壁弾性率の計測法"超音波医学. 28(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kanai,Y.Koiwa: "Myocardial Rapid Velocity Distribution"Ultrasound in Medicine and Biology. 27(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Watanabe,H.Kanai: "Optimization of Focal Position of Ultrasonic Beam in Measurement of Small Change in Thickness of Arterial Wall"Japanese Journal of Applied Physics. 40(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 小林,金井,大橋,鈴木: "音・振動による診断工学"コロナ社. 202 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 金井浩 他28名: "『新超音波医学』第1巻 医用超音波の基礎"医学書院. 246 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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