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2020 年度 研究成果報告書

音響誘起電磁法を利用した臓器線維化の定量可視化

研究課題

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研究課題/領域番号 19K22956
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関東京農工大学

研究代表者

生嶋 健司  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20334302)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
キーワード臓器線維化 / コラーゲン / 超音波 / 圧電性 / 音響誘起電磁法
研究成果の概要

音響誘起電磁法(ASEM法)は、超音波(音圧)により誘起される電気分極(圧電分極)を検出する方法である。この分極は、一軸対称性をもつコラーゲン等の線維組織の圧電性に由来する。そこで、臓器の慢性疾患に伴う過剰なコラーゲンの蓄積が検出・画像化されることが期待される。本研究では、ラットの慢性心筋梗塞モデルおよび腎不全モデルを用いて、線維化の可視化検証を行った。その結果、①健康な心臓では分極がほとんど観測されないため、心筋梗塞モデルにおいて明確なコントラストをもって線維化分布が得られた。②腎臓については、健全な腎臓でも分極が観測されたため、分極発生面積比として評価したところ、明確な有意差が得られた。

自由記述の分野

医工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

臓器の線維化は、心臓、腎臓、肝臓および肺など、慢性疾患において普遍的に認められる組織変性である。通常、患者から組織の一部を摘出して分析する生体検査(生検)が行われている。生検は患者への負担が大きいため、非侵襲検査が強く求められている。本研究により、超音波を用いた新手法(音響誘起電磁法)を用いて心臓や腎臓等のコラーゲン蓄積を直接画像化できることが実証された。音響誘起電磁法による線維化診断の実現は、患者の負担を軽減し、予後予測が頻繁に検査できる診断技術として新たな価値をもたらすことが期待される。

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公開日: 2022-01-27  

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