リアルタイムグラメトリシステムの開発と8GeV放射光心筋微小血管造影への応用

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14658298
• 研究機関: 川崎医療短期大学
• 研究代表者: 立花 博之 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 助手 (00241216)
• 研究分担者: 片岡 則之 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 講師 (20250681) ; 平松 修 川崎医療短期大学, 臨床工学科, 講師 (50208849) ; 松本 健志 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (30249560)
• キーワード: 心筋微小血管造影 / 貫通枝血管 / 冠循環 / リアルタイムグラメトリシステム

研究概要

本年度は計測上の問題点の改善を中心に研究を進めた。
前年度進めていた心筋表面の位置情報収集方法の改良と共に、心拍拍動に伴う撮影対象のブレの補正、心筋位置制御システムとリアルタイムグラメトリシステムとの統合を試みた。
心筋表面のマーカーを外部CCDビデオカメラ(1/4型CCD素子、155万画素)にて撮像し、これを対象画像の位置情報とした。具体的にはラット摘出心拍動モデルを用い、心筋微小血管の造影する際の撮影対象の血管のサイズを、およそ十〜数十数ミクロンオーダに想定して実験を行った。外部カメラによる撮影時の光学的な拡大の程度は、ラットの心臓(縦およそ15mm、横およそ10mm)がほぼ14インチモニタ上にほぼ一杯に収まる程度まで拡大して行った。
撮影対象に任意の大きさのROIを設け、ROI上の任意のマーカーをもとに、注目点(対象血管)をトラッキングすることを実施し、貫通枝血管が最も認識しやすいように、View Pointの制御等の付加を検討した。しかし、1分間に250〜300回の拍動を繰り返すラット摘出拍動心から得られる画像が対象であること、生理的状態の維持のため物理的な動きの抑制は廃除も同時に考慮することなど、一律なシステムの構築には至らなかった。
総括としては、撮像系の改善により心臓表面の血管から、幾つかのサンプルにおいて心筋表面から内部に心臓表面貫通する貫通枝血管の観察像の取得に成功した。しかし、その拍動特性を解析するには画像のブレの排除、解像度の改善が不可欠であり、今後更に検討・改良を行う必要があることが窺われた。

研究成果

• [文献書誌] 立花博之, 武本麻美, 浅野誉久, 松本健志, 小笠原康夫: "放射光マイクロアンギオグラフィによるラット冠微小血管ダイナミクス評価-心筋灌流不均一性との関連性-"第8回放射光医学研究会学術集会抄録集. 4 (2002)
• [文献書誌] H.Tachibana, T.Asano, T.Matsumoto, M.Takemoto, F.Kajiya: "Spatial Heterogeneity of Regional Myocardial Flows Under Low-Flow Perfusion in Isolated Blood-Perfused Rats Heart Evaluated By Double-Tracer Digitalradiography"International Congress on Biological and Medical Engineering. 221 (2002)
• [文献書誌] 立花博之, 松本健志, 浅野誉久, 武本麻美, 小笠原康夫, 梶谷文彦: "ダブル分子トレーサ法による低潅流下心筋内微小循環の評価-交叉潅流モデルによる心筋血流分布デジタルラジオグラフィ-"第26回バイオレオロジー学会抄録集. 14 (2003)
• [文献書誌] H.Tachibana, T.Asano, T.Matsumoto, M.Takemoto, F.Kajiya: "Micro-Regional Flow Distribution under Low Flow Perfusion Evaluated by Double-Tracer Auto-radiography in Blood-Perfused Isolated Rat Hearts"World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering, WE.. TR10 (2003)
• [文献書誌] H.Tachibana, T.Matsumoto, Y.Ogasawara, T.Kodama, F.Kajiya: "Quantitative double-tracer digital-radiography based on desmethy-limipramine deposition : application to studies on myocardial perfusion heterogeneity"Journal of Mechanics in Medicine and Biology. 3・3. 261-273 (2003)