| 研究課題/領域番号 |
21H03835
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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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| 審査区分 |
小区分90130:医用システム関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
荒川 元孝 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (00333865)
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| 研究分担者 |
金井 浩 東北大学, 工学研究科, 教授 (10185895)
森 翔平 東北大学, 工学研究科, 助教 (50815149)
高野 真澄 福島県立医科大学, 医学部, 特任教授 (60398344)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2023年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 動脈硬化症 / 血管壁 / 粘弾性特性 / 血流依存性血管拡張反応 / 超音波プローブ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
血管内皮細胞が障害を受けると、その部分から動脈硬化症は進行する。本研究では、血流依存性血管拡張(FMD)反応に伴って中膜が柔らかくなる現象を評価する高感度計測法ならびに計測システムを新たに開発する。超音波を用いて、経皮的に応力(血圧)－歪み(血管内径変化)のヒステリシス特性を計測し、硬さ(弾性率)や粘り(粘性率)を評価する。本手法により、内皮の障害の程度を非常に高感度に診断できることを示し、従来不可能であった、動脈硬化症の極早期段階における検出を可能とし、動脈硬化症の極早期診断の研究領域を新たに開拓するとともに、高感度の診断法を開発する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では，これまでに開発した血圧と血管径を同時に計測できる超音波プローブにより得られる血圧―血管径特性から推定される粘弾性率の計測精度について検討し，in vivo実験に適用した．脈波伝播時間法を用いた血圧校正法を検討した．また，超音波プローブによる押圧と血管形状の変化を考慮した弾性率推定法を開発した．生体条件を再現するファントム実験系を構築し，粘弾性率の最低血圧依存性を調べた．さらにin vivo実験において拡張期血圧依存性を調べた．その結果，動脈硬化症の進行に伴う血管壁特性の変化を鋭敏に検出するために，拡張期血圧の計測および拍動下における血管壁粘弾性特性の評価が重要であることがわかった
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
動脈硬化症の早期発見のために，血管壁の粘弾性特性の評価が重要である．本研究では，これまでに開発した超音波プローブを用いて計測される血管壁の粘弾性率の測定精度を向上させており，学術的に意義があるといえる．また，ファントム実験とin vivo実験を通して，血管壁の粘弾性率の拡張期血圧依存性を明らかにしており，動脈硬化症の進行に伴う血管壁特性の変化を鋭敏に検出するために，拡張期血圧の計測および拍動下における血管壁粘弾性特性の評価が重要であるという知見も得ており，医学的な意義も大きい．
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