| 研究課題/領域番号 |
24360064
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
早瀬 敏幸 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30135313)
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| 研究分担者 |
大林 茂 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (80183028)
西條 芳文 東北大学, 医工学研究科, 教授 (00292277)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 計測融合解析 / 超音波計測 / 血流動態 / 脈波 |
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| 研究概要 |
本研究は、血管疾患の好発部位である頸動脈分岐部を対象として、血管壁のせん断応力と圧力の時空間変動特性を、超音波計測融合シミュレーションにより明らかにし、さらに、これらの空間変動特性と血管疾患との関係や、血流場の非定常特性における脈波の進行波と後退波の寄与の影響を明らかにすることにより、血管疾患に対する流体力学的寄与の正確な理解に基づく診断法の確立に貢献することを目的とする。
平成25年度は、総頸動脈部の動脈硬化や血管狭窄などの代表的血管疾患、および比較のための健常な血管に対して、本システムによる超音波計測融合シミュレーションを行って、流体力学パラメータの時空間変動特性を明らかにする前に、予備的なマウスを用いた検討を行った結果、超音波ドプラ計測とBモード計測に時間遅れが存在する可能性が明らかとなったため、2次元超音波計測融合シミュレーションと光電脈波計測を単純な2次元解析に用いて計測の時間遅れを明らかにした。また本研究で用いる3次元超音波計測システムは、プローブ位置の計測にアーム式の位置計測装置を用いているため、通常の手技による超音波診断において困難を伴う。そこで、小型の磁気センサをプローブに取り付けることにより位置計測が可能なシステムに変更するための予備的検討を行った。解析で得られた血管壁上のせん断応力および圧力の時空間変動特性と血管疾患の臨床的所見との関係を、自己組織化マップによるデータマイニングにより明らかにするとともに、血管疾患の流体力学的パラメータの評価に基づく診断法の確立について予備的検討を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成25年度は、総頸動脈部の動脈硬化や血管狭窄などの代表的血管疾患、および比較のための健常な血管に対して、本システムによる超音波計測融合シミュレーションを行って、流体力学パラメータの時空間変動特性を明らかにする際に不可欠な、計測の時間遅れの評価を、2次元超音波計測融合シミュレーションと光電脈波計測により行い、その特性を明らかにした。また、超音波計測融合シミュレーションと自己組織化マップによるデータマイニング手法については準備を行った。以上より、当初の目標はおおむね達成できたと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
超音波計測融合シミュレーションと自己組織化マップによるデータマイニング手法、および血管疾患の流体力学的パラメータの評価に基づく診断法の確立について引き続き検討するとともに、計測の時間遅れを考慮したシステムの改良を行って、実際の頸動脈データを用いて解析を実施し、流体力学的パラメータの時空間変動特性を明らかにする。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
直接経費次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。
平成26年度請求額と合わせ、超音波計測融合シミュレーションの解析精度向上のための検証実験に使用する。
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