| 研究課題/領域番号 |
17H02105
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用システム
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
金井 浩 東北大学, 工学研究科, 教授 (10185895)
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| 研究分担者 |
高瀬 圭 東北大学, 医学系研究科, 教授 (60361094)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | 超音波プローブ / 血圧計測 / 血管内径変化 / 応力－歪みのヒステリシス特性 / 血管反応性の検査法 / 内皮由来血管弛緩反応 / 内皮細胞 / 無徴候性動脈硬化症の検出 / 正圧電効果 / 血圧－血管径ヒステリシス特性 / 血管壁粘弾性特性 / FMD計測 / 位相差トラッキング法 / 血管内皮機能評価 / 医用超音波計測 / 動脈硬化症 / ヒステリシス特性 / 血管反応性 / 医用超音波 / 血圧－血管径同時計測 / 動脈硬化症超早期診断 / 動脈壁粘弾性特性 / Voigtモデル / 粗さ計測 / 動脈内皮機能 / 動脈壁内弾性板欠損 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，血圧と血管径を同時に計測できる超音波プローブを開発し，血圧－血管径特性から動脈壁の機械的特性と粘弾性率を評価した．さらにこの特別な超音波プローブにより，圧と歪みを血管上の厳密に同じ個所で計測することで，従来法よりも高精度かつ簡便に動脈壁粘弾性の計測を可能とした。
本研究を通し，従来の超音波診断検査などで血管壁に異常が発見できない無徴候性で早期の被験者の内皮機能反応性が，健康体に比較して差が現れることが期待できる．また，得られた応力-歪みのヒステリシス特性から，血管壁の弾性特性だけでなく，粘性特性に関する過渡応答に差異が現れることを示したことは今後の医学応用が期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超音波プローブは，通常数MHzの周波数帯域信号を送信し，生体からの反射波を受信する。本研究では，同じ超音波プローブを用いて，数十Hzの低周波の血圧波形を計測したが，これは独創的成果と言える。
従来の内皮由来血管弛緩反応は，NOによる直径変化を計測している。しかし，本研究では，駆血解除後には脈圧も減少することが分かり，血圧と内直径の両方の同時計測が重要であることが分かる。すなわち，その血圧－内直径特性の「傾き」に相当する弾性率の計測が重要であると示したことは，医学上の意義も大きい。
従来は粘性の非侵襲的計測の例は殆どなく，粘性計測の実現は，バイオレオロジー領域を含め学術的意義が非常に大きいと言える．
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