超音波を用いた脳梗塞の再発予防法確立のための基礎的検討

• 研究課題/領域番号: 23K11908
• 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90130:医用システム関連
• 研究機関: 桐蔭横浜大学
• 研究代表者: 澤口 能一 桐蔭横浜大学, 医用工学部, 准教授 (20735477)
• 研究分担者: 山本 博之 愛知淑徳大学, 健康医療科学部, 教授 (10433210)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 血栓 / 血球傷害性 / 超音波 / 脳梗塞 / 再発予防

研究開始時の研究の概要

これまでの検討において、超音波が血栓の形成を抑制することを明らかとしてきたが、これまでの検討は生体外での実験であったため、この現象が生体内においても同様に得られるかは分かっていない。また、超音波による血栓形成抑制メカニズムについても不明瞭であった。そこで、超音波を用いた脳梗塞の再発予防法を確立確立するためには、超音波による血栓形成抑制メカニズムの解明および生体内における血管閉塞予防効果を明らかとする必要がある。
本検討では、超音波が血液凝固に関連する因子にどのような影響を与えているか？また、動物を用いた検討において超音波による血栓形成抑制効果を明らかとする。

研究実績の概要

これまでの研究において、非侵襲的な音響強度の超音波により血栓の形成を抑制できることを明らかとしてきた。しかしながら、これまでの研究では血液のような流れがない条件での研究成果であり、血流存在下における超音波の血栓形成抑制効果を明らかとすることが重要な課題であった。そこで、ヒト血漿を用いたフローモデルを構築し、これまでの検討と同様に非侵襲的音響強度の超音波により、血栓の形成を抑制することが可能であるか検討を行い、その結果として超音波がフローモデルにおいても血栓の形成を抑制することを明らかとした。
そこで本研究では、フローモデルにおける超音波による血栓形成抑制効果の最適化を図るべく、周波数および駆動方式（連続波、パルス波）を変更して検討を行うと共に、ヒト赤血球を用いて傷害性についても評価を行うこととした。
まず、ヒト赤血球への傷害性評価プロトコルを確立した。その後、すでに血栓形成抑制効果が得られている超音波条件である500 kHz,連続波駆動における赤血球への傷害性を評価し、その結果、赤血球への傷害性は認められないことが分かった。
次に、周波数の変更時、およびパルス波駆動時における、血栓形成抑制効果および血球への傷害性を評価しようとしたところ、これまでの研究に使用していた2本の超音波振動子が立て続けに故障するトラブルに見舞われ、実験が中断してしまった。超音波振動子の作製業者にも確認してもらったが、経年劣化などにより修理不可とのことで、新たな超音波振動子の発注作業を進めているところである。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究計画通りにデータを取得できていたが、研究に使用していた超音波振動子が2本とも故障してしまうトラブルに見舞われたことにより研究計画がやや遅延している。超音波振動子が納品され次第、研究を再開予定である。

今後の研究の推進方策

超音波振動子が故障する前までは研究計画の予定通りに研究が進んでいたため、超音波振動子が納品されれば、研究計画を変更することなく、遅れた分の研究も含め令和6年度中にデータを取得する予定である。