超音波触覚心臓カテーテルによる心筋粘弾性リアルタイム計測に関する研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08458296
• 研究機関: 国立循環器病センター
• 研究代表者: 辻 隆之 国立循環器病センター研究所, 実験治療開発部, 部長 (00075764)
• 研究分担者: 後藤 葉一 国立循環器病センター, 心臓内科, 医長 ; 藤里 俊哉 国立循環器病センター研究所, 実験治療開発部, 室員 (60270732) ; 宮脇 富士夫 国立循環器病センター研究所, 実験治療開発部, 室長 (50174222) ; 尾股 定夫 日本大学, 工学部, 教授 (90060186)
• キーワード: 超音波触覚センサ / マイクロセンサ / 超音波触覚心臓カテーテル / リアルタイム / 心筋粘弾性 / 心臓カテーテル検査

研究概要

われわれはマイクロマシン化した超音波触覚センサをカテーテル先端にマウントしてそれをイヌ心臓内腔に経血管的に挿入し、心室壁に押し当てて、心拍動時の粘弾性の経時的変化(Δf)をリアルタイムに測定記録するシステムの開発を最終目的としている。現状ではデータ取得システムは完成したが、接触圧の影響が大きかった。
今年度は超音波触覚センサカテーテルの接触圧の影響を検討することを目標とした。シリコーン含量を40%〜90%の段階的に調整した直径65mm、厚さ5mmの円盤状シリコーンゴムを試料とした。センサカテーテルに鉛の薄片を巻き付けて、シリコーン円盤ともに電子天秤にのせて、接触荷重を5gから段階的に100gまで変化させた。接触荷重ごとの波数シフト(Δf)値を計測しところ、本センサで大きな接触荷重をかけると軽い荷重時の柔軟性の順番が異なったので、本研究において対象とする柔らかい生体組織や臓器は今回検討したシリコーンゴムよりも柔らかいと考えられることからセンサの接触荷重5gが適当と判断した。イヌを用いて全身麻酔下に筋肉(薄筋、soleus mascle)、腎臓、肝臓、脾臓を露出し、5g荷重で測定したところ、筋肉>腎臓>肝臓>脾臓の順に周波数シフトが減少するのが観察された。すなわち、その順で柔らかいのが定量的に記述できることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] 村田正典、辻隆之、他: "超音波触覚センサーによるイヌin vivo臓器粘弾性のリアルタイム評価" 第20回日本バイオレオロジー学会年会抄録集. 41-41 (1997)
• [文献書誌] 村田正典、辻隆之、他: "超音波触覚センサーによる臓器粘弾性のin vivo計測" 医用電子と生体工学. 35(Suppl). 375-375 (1997)
• [文献書誌] Murata M,Tsuji T,et al: "Measurement of stiffness of silicon and in vivo organs with an ultrasonic tactile sensor" Proceedings of 3rd Far-Eastern Symposium on Biomedical Materials. 103-103 (1997)
• [文献書誌] Murata M,Tsuji T,et al: "Measurement of stiffness of organs in vivo with an ultrasonic tactile sensor" Proceedings of World Congress on Medical Physics and Biomadical Engineering. 132-132 (1997)