非線形超音波法を用いた心筋浮腫の診断

• 研究課題/領域番号: 19K08494
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分53020:循環器内科学関連
• 研究機関: 和歌山県立医科大学
• 研究代表者: 竹本 和司 和歌山県立医科大学, 医学部, 講師 (80773803)
• 研究分担者: 平田 久美子 大阪教育大学, 教育学部, 教授 (10382152) ; 田中 篤 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (50458072)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
• キーワード: 心筋浮腫 / Shear wave elastrography / 超音波法 / 心筋エラストログラフィー / 非線形超音波法 / 画像診断 / 重症心疾患 / 超音波診断 / 心臓超音波検査 / 非線形解析

研究開始時の研究の概要

様々な心疾患の急性期に出現する心筋浮腫は、非常に大きな臨床的意義を有する病態であるが、心疾患急性期における診断は困難である。非線形超音波法は、射出された超音波により標的内で副次的に生成される非線形信号を捕捉し画像化する画像診断法である。本研究の目的は、非線形超音波法を用いた心筋浮腫の診断である。ブタ心臓浮腫モデル、非線形超音波法、人工知能を用い、心筋浮腫特有の非線形信号パターンを抽出し、さらに非線形評価指数を併用し、浮腫の存在と程度を診断するアルゴリズムを作成する。本研究から非線形超音波診断法による心筋浮腫診断が可能となれば、急性期にベッドサイドで心筋浮腫の診断が可能となる。

研究成果の概要

心筋浮腫と正常心筋との超音波反射波の違いを見るために、ぶた心臓の左冠動脈にカテーテルを用いて生理食塩水を急速に注入して、心筋浮腫を作成した。浮腫部分と非浮腫部分の違いを見るために、Shear Wave Elastography（SWE）で心筋の硬さを同じ心臓での浮腫作成前後で計測を行った。心筋浮腫部分は、浮腫作成前よりSWEは高値を示した。このことからSWEは、心筋性状を評価できる新たな手法となる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで心筋浮腫の評価は、MRIにより診断されてきた。今回我々は、ぶた心臓で心筋浮腫を作成し、浮腫作成前と浮腫心筋の硬さをShear wave elastrography（SWE)で比較した。
心筋浮腫の部分は有意にSWEが高値となり、浮腫の診断が可能となった。MRIでの検査は、MRI室に行かないと検査データが得られないが、超音波法はどこでも検査可能である。