下肢動脈硬化を早期発見する：オシロメトリック法を用いた下肢血管内皮機能計測法提案

• 研究課題/領域番号: 16K21076
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知能機械学・機械システム; 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 平野 陽豊 静岡大学, 工学部, 助教 (50725679)
• 研究協力者: 辻 敏夫 ; 東 幸仁
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 動脈硬化 / 血管内皮機能 / Flow mediated dilation / ezFMD / オシロメトリック / FMD / オシロメトリック法 / 血管力学特性 / 反応性充血 / 生物・生体工学 / 循環器・高血圧

研究成果の概要

本研究では，家庭で広く普及している自動血圧計に用いられているオシロメトリック血圧計測法の原理を応用して，簡便に下肢の血管内皮機能を計測するシステムの実現を目指し研究を行った．その結果，単一の空気袋（カフ）を用いて下肢血管内皮機能に伴う血管径および血管弛緩変化を計測するシステムを開発し，精度よく下肢の血管内皮機能を計測することに成功した．

研究成果の学術的意義や社会的意義

下肢の血管内皮機能を非侵襲的に計測するシステムの開発は世界初の試みである．本システムが実用化されると，集団検診で下肢動脈硬化を早期発見できる可能性がある．また，動脈硬化から派生する疾患は非常に多く，本技術の実現によって動脈硬化を起因とする他の疾患に対しても予防する効果が期待できる．これは我が国全体の医療費削減の観点からも非常に重要な意義がある．

研究成果

• [雑誌論文] ezFMD：医工連携研究による新しい血管内皮機能評価法の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 辻 敏夫, 平野 陽豊, 東 幸仁, 吉栖 正生
  • 雑誌名: 脈管学 巻: 59 号: 4 ページ: 23-28
  • DOI: 10.7133/jca.19-00002
  • NAID: 130007630162
  • ISSN: 0387-1126, 1880-8840
  • 年月日: 2019-04-10
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Estimation of Arterial Viscosity Based on an Oscillometric Method and Its Application in Evaluating the Vascular Endothelial Function (2019)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Hiroshi、Mito Akihisa、Hirano Harutoyo、Soh Zu、Nakamura Ryuji、Saeki Noboru、Kawamoto Masashi、Higashi Yukihito、Yoshizumi Masao、Tsuji Toshio
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 号: 1
  • DOI: 10.1038/s41598-019-38776-4
  • NAID: 120006800828
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Assessment of Lower-limb Vascular Endothelial Function Based on Enclosed Zone Flow-mediated Dilation (2018)
  • 著者名/発表者名: Harutoyo Hirano, Renjo Takama, Ryo Matsumoto, Hiroshi Tanaka, Hiroki Hirano, Zu Soh, Teiji Ukawa, Tsuneo Takayanagi, Haruka Morimoto, Ryuji Nakamura, Noboru Saeki, Haruki Hashimoto, Shogo Matsui, Shinji Kishimoto, Nozomu Oda, Masato Kajikawa, Tatsuya Maruhashi, Masashi Kawamoto, Masao Yoshizumi, et al.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 8 号: 1
  • DOI: 10.1038/s41598-018-27392-3
  • NAID: 120006800824
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Endothelial Function Assessed by Automatic Measurement of Enclosed Zone Flow-Mediated Vasodilation Using an Oscillometric Method Is an Independent Predictor of Cardiovascular Events (2016)
  • 著者名/発表者名: Morimoto H, Kajikawa M, Oda N, Idei N, Hirano H, Hida E, Maruhashi T, Iwamoto Y, Kishimoto S, Matsui S, Aibara Y, Hidaka T, Kihara Y, Chayama K, Goto C, Noma K, Nakashima A, Ukawa T, Tsuji T, Higashi Y
  • 雑誌名: J Am Heart Assoc 巻: - 号: 12 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1161/jaha.116.004385
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] オシロメトリック式自動血圧計と血管粘弾性モデルに基づく下肢血管内皮機能の評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 浜崎健太，平野陽豊，田中敬士，曽智，神谷諭史，中村隆治，佐伯昇，河本昌志，東幸仁，吉栖正生，辻敏夫
  • 学会等名: 第19回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
• [学会発表] 血管粘弾性変化率によりオシロメトリック式血管内皮機能評価法ezFMDの識別能力は向上するか？ (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中敬士, 平野陽豊, 曽智, 栗田雄一, 鵜川貞二, 中村隆治, 佐伯昇, 河本昌志, 東幸仁, 吉栖 正生, 辻敏夫
  • 学会等名: 第2回日本血管不全学会学術集会・総会
• [学会発表] 電磁誘導を用いた触診可能連続血圧計の開発と足背動脈圧波形計測への応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 平野陽豊，萩山直紀，三戸景永，中村隆治，佐伯昇，河本昌志，吉栖正生，辻敏夫
  • 学会等名: 第58回日本脈管学会総会
• [学会発表] オシロメトリック法に基づく血管粘性推定法の提案と血管内皮機能評価への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 敬士，三戸 景永，松本 遼，平野 博大，曽 智，栗田 雄一，平野 陽豊，鵜川 貞二，中村 隆治，佐伯 昇，河本 昌志，東 幸仁，吉栖 正生，辻 敏夫
  • 学会等名: 日本機械学会 ロボティクス・メカトロニクス講演会2016
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-06-08
• [学会発表] オシロメトリック法を利用した非侵襲血管粘性計測に基づく動脈硬化ハイリスク群のスクリーニング (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中 敬士，三戸 景永，曽 智，栗田 雄一，平野 陽豊，鵜川 貞二，中村 隆治，佐伯 昇，河本 昌志，東 幸仁，吉栖 正生，辻 敏夫
  • 学会等名: 第25回計測自動制御学会中国支部学術講演会
  • 発表場所: 広島大学（広島県東広島市）