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動脈硬化に対する安全なバルーン血管拡張術のための血管壁繊維破断モニタリング

研究課題

研究課題/領域番号 20K20228
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90130:医用システム関連
研究機関北里大学

研究代表者

小川 恵美悠  北里大学, 医療衛生学部, 講師 (50775020)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード動脈硬化 / 血管形成術 / 術中モニター / インピーダンス / 音波 / 後方散乱光 / 動脈硬化治療 / バルーン拡張術 / 術中モニタリング / 血管壁塑性変形 / 音波計測 / インピーダンス計測 / モニター
研究開始時の研究の概要

動脈硬化狭窄治療であるバルーン血管拡張術では、拡張効果を得るために血管壁に、ある程度の損傷を与える必要がある。一方で過度の拡張は血管破断による副作用が生じるため、有効な治療域を取ることが困難である。血管形成術では繊維破断度合により治療効果が大きくばらつき、副作用を生じることが課題である。現状ではX線透視下に血管拡張径を観察しながら、バルーン内圧と拡張時間のみで調整を行なっているが、繊維破断度合いをモニターすることができれば副作用リスクを抑えた有効な治療が可能となる。本研究では血管拡張中に血管壁の塑性変形モニタリングの実現により、過拡張を防止し安全な動脈硬化狭窄治療の実現を目指す。

研究成果の概要

動脈硬化症による狭窄血管に対するバルーン血管形成術における不十分或いは過度な拡張による術後再狭窄を解決するために、バルーン拡張中の繊維破断をモニタリングすることを目指した。拡張に伴う後方散乱光強度経時計測、バルーン表面での拡張術中の血管インピーダンス経時計測、拡張術中の血管中膜外側での音波経時計測を行った。バルーン拡張40 sの間に、十分な拡張の条件では繊維破断によると思われる音波波形変化が平均3回確認された。拡張術中に音波を経時計測することで、繊維破断状況をモニタすることができ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

動脈硬化症による狭窄血管に対する治療として、バルーン血管形成術が普及している。血管を拡張し保持するためには、バルーン拡張による血管中膜の繊維破断を伴う塑性変形が必要である。不十分な拡張では血管壁の弾性力による再狭窄が生じ、過拡張では創傷治癒反応による再狭窄が生じる可能性がある。現在、バルーン拡張の程度に関する指標が存在せず、不十分或いは過度な拡張による術後再狭窄が課題である。本研究において拡張術中に音波を経時計測することで、繊維破断状況をモニタすることができる可能性が示唆された。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Catheter contact angle influences local impedance drop during radiofrequency catheter ablation: Insight from a porcine experimental study with 2 different LI‐sensing catheters2022

    • 著者名/発表者名
      Matsuura Gen、Fukaya Hidehira、Ogawa Emiyu、Kawakami Sota、Mori Hitoshi、Saito Daiki、Sato Tetsuro、Nakamura Hironori、Ishizue Naruya、Oikawa Jun、Kishihara Jun、Niwano Shinichi、Ako Junya
    • 雑誌名

      Journal of Cardiovascular Electrophysiology

      巻: 33 号: 3 ページ: 380-388

    • DOI

      10.1111/jce.15356

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Short-Time Impedance Spectroscopy Using a Mode-Switching Nonsinusoidal Oscillator: Applicability to Biological Tissues and Continuous Measurement2021

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Tomiharu、Ogawa Emiyu、Ueno Akinori
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 21 号: 21 ページ: 6951-6951

    • DOI

      10.3390/s21216951

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] A three-compartment non-linear model of myocardial cell conduction block during photosensitization2021

    • 著者名/発表者名
      Emiyu Ogawa,Eitaro Aiyoshi,Tsunenori Arai
    • 雑誌名

      Medical & Biological Engineering & Computing

      巻: 59 号: 3 ページ: 703-710

    • DOI

      10.1007/s11517-021-02329-7

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinical application of the mirror irradiation technique in photodynamic therapy for malignant glioma.2020

    • 著者名/発表者名
      Shinjiro Fukami,Jiro Akimoto,Kenta Nagai,Megumi Ichikawa,Emiyu Ogawa,Tsunenori Arai,Michihiro Kohno
    • 雑誌名

      Photodiagnosis and photodynamic therapy

      巻: 31 ページ: 101956-101956

    • DOI

      10.1016/j.pdpdt.2020.101956

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Respiration and Heat Shock Protein After Short-Term Heating/Stretch-Fixing on Smooth Muscle Cells2020

    • 著者名/発表者名
      Nao Kaminota,Emiyu Ogawa,Hiroshi Kumagai,Kosuke Tsukada,Tsunenori Arai
    • 雑誌名

      Cardiovascular Engineering and Technology

      巻: 11 号: 3 ページ: 308-315

    • DOI

      10.1007/s13239-020-00458-y

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Intra-operative vascular monitoring during balloon angioplasty by vascular wall backscattering light measurement2021

    • 著者名/発表者名
      E. Ogawa, T. Arai, H. Kumagai
    • 学会等名
      SPIE Photonics WEST
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 不整脈アブレーション局所インピーダンスモニタリング:カテーテル角度依存性に関するex vivo検討不整脈アブレーション局所インピーダンスモニタリング:カテーテル角度依存性に関するex vivo検討不整脈アブレーション局所インピーダンスモニタリング:カテーテル角度依存性に関するex vivo検討2021

    • 著者名/発表者名
      小川恵美悠, 深谷英平, 松浦元, 川上聡太
    • 学会等名
      第60回生体医工学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Collagen synthesis and HSP47 expression in fibroblasts by 1480 nm laser irradiation in vitro2021

    • 著者名/発表者名
      S. Kawakami, E. Ogawa, H. Kumagai
    • 学会等名
      SPIE Photonics WEST
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光線力学療法における皮膚光線過敏症リスクの定量評価のための蛍光計測および薬物動態モデルの構築2020

    • 著者名/発表者名
      小川恵美悠、相吉英太郎、荒井恒憲、熊谷寛
    • 学会等名
      第59回日本生体医工学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Light attenuation measurement in salted cadaver brain for brain tumor PDT2020

    • 著者名/発表者名
      Emiyu Ogawa, Jiro Akimoto, Shinjiro Fukami, Tsunenori Arai, Hiroshi Kumagai
    • 学会等名
      42nd Annual International Conferences of the IEEE
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 後方散乱光計測による動脈硬化血管形成術中モニターの開発2020

    • 著者名/発表者名
      小川恵美悠、荒井恒憲、熊谷寛
    • 学会等名
      Laser Week in Kochi
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 近赤外パルスレーザーを用いた低侵襲レーザーしわ治療の開発:コラーゲン選択的加温による繊維芽細胞への影響2020

    • 著者名/発表者名
      川上聡太、小川恵美悠、熊谷寛
    • 学会等名
      Laser Week in Kochi
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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