血管内エコー法による冠動脈不安定プラークの応力分布カラー表示法の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14570666
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 廣 高史 山口大学, 医学部附属病院, 助手 (10294638)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤井 崇史 山口大学, 医学部, 助教授 (60228947)
• Keywords: 動脈硬化 / プラーク / 応力 / 血管内エコー法 / 線維性被膜

Research Abstract

動脈硬化は心血管病変の根幹をなす病態の一つである。冠動脈壁に生じた動脈硬化プラークの破裂は狭心症や急性心筋梗塞を発症する原因となる。そこでプラークの易破裂性や不安定性を正確にしかも早期に診断することができれば、冠動脈疾患に対する斬新な治療法へ展開発展する可能性がある。プラークの不安定化は、プラークの線維性被膜の菲薄化、脂質含有量の増加、炎症細胞浸潤の増大などによってもたらされることは、過去の病理組織学的、あるいは組織生化学的な検討でわかっている。その組織学的変化の基づき、プラーク内の応力分布に不均衡が生まれ、プラークの破綻が引き起こされると考えられる。プラークの不安定性については血管短軸断面で線維性被膜の薄い、脂質コアの大きな偏心性プラークほど不安定であると過去に報告されているが、長軸方向についての検討はされていない。本研究の目的は3次元血管内エコー法により得られた冠動脈プラークの画像の情報からプラーク内の応力分布を3次元的にカラー表示するシステムを開発し、破綻しやすい部分を視覚的に描出する方法を開発することである。まず本研究では疑似血管モデルを作成して、有限要素法解析プログラムを用い種々の条件下でのプラーク内応力分布を表示し検討した。その結果、長軸方向においても脂質コアがあり、線維性被膜が非薄化し、石灰化のないプラークほど不安定であることが判明し、その事が視覚的に理解しやすい表示法を見出した。次に、その方法を応用して、実際の冠動脈疾患患者から得られた画像から同様の検討を行ったところ、同じ線維性被膜の厚さであっても条件の違いにより不安定性が大きく異なることが判明した。すなわち、石灰化が近傍にあると線維性被膜にかかる応力が減少し破綻しにくくなることが示唆された。この成果は第67回ならびに第68回日本循環器学会総会で発表した。

Research Products

• [Publications] 廣 高史: "Assessment and prediction of coronary atherosclerotic plaque rupture by longitudinal intravascular ultrasound imaging and competer-simulated color mapping of plaque stress distribution"Circulation Journal. 67巻Suppl 1. 29-29 (2003)
• [Publications] 廣 高史: "Imaging vulnerable atherosclerotic plaque : The evolving of new imaging technique - intravascular ultrasound"Circulation Journal. 68巻Suppl 1. 33-33 (2004)