2021 Fiscal Year Research-status Report

Enhancing thrombolytic therapy using clinical ultrasound with micro bubble contrast agent

Research Project

Project/Area Number	21K08827
Research Institution	Tokyo Metropolitan University
Principal Investigator	白川崇子東京都立大学, 人間健康科学研究科, 教授 (40218045)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	太田智行国際医療福祉大学, 国際医療福祉大学病院, 准教授 (00534182) 大木隆生東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (50260948) 関根紀夫東京都立大学, 人間健康科学研究科, 准教授 (70295434) 太田裕貴東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (70408376) 松浦勉群馬大学, 数理データ科学教育研究センター, 教授 (80181692) 古川顕東京都立大学, 人間健康科学研究科, 教授 (80199421) 中田典生東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (80237297) 山田惠京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80315960) 岡野ジェイムス洋尚東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (90338020)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	血栓 / 臨床用汎用型超音波診断装置 / 超音波造影剤 / Bモード / カラードプラ
Outline of Annual Research Achievements	下肢静脈血栓症や血液透析のシャント部分の閉塞など、血栓症はありふれた疾患である。日本人の魚中心とした食生活から欧米の高脂質・肉中心とした食生活に変化したことによって、血栓症発症の頻度が増加している。マイクロバブル（超音波造影剤）は、超音波を照射すると低音圧で共振し、高音圧で崩壊する。本研究では、血栓症に対して血栓溶解剤に加えて超音波造影剤と臨床用汎用型超音波装置による体表から超音波照射を行い、血栓溶解増強効果を証明する。1997年に低周波数超音波照射は、フィブリン凝集を離解すると研究発表があり、近年では超音波造影剤を加え、超音波照射し、血栓溶解増強の研究発表がある。このことは、血栓溶解治療効果の増強が期待できる。しかし、」これらの研究発表は、いずれも2 MHz以下の低周波超音波を用いており、日本の臨床汎用機3.5 MHzの中周波数ではない。また、注射用超音波造影剤は、ハーモニック超音波を用いて肝・乳房腫瘤性病変の診断に保険適応がある。しかし、ハーモニック法は臨床汎用機には搭載がない。本研究では、中周波数である臨床用汎用型超音波装置を使用して、体表から中周波数、Bモード、カラードプラで血栓溶解を試みる。なお、臨床用汎用型超音波装置のBモード及びカラードプラモードでも、超音波造影剤の描出が可能であり、造影モードではないため、高音圧であり、超音波造影剤を高速で破壊していることを実証している。本研究の目的は、臨床用汎用型超音波装置と超音波造影剤（マイクロバブル）を用いて、日本在住日本人の血栓溶解の増強効果を実証することである。なお、超音波造影剤は、別疾患（肝および乳腺腫瘍）の診断に保険適応となっているので、実用化のハードルは低い。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason すでに臨床用汎用型超音波装置のBモード及びカラードプラモードでも、超音波造影剤の描出が可能であり、造影モードではないため、高音圧であり、超音波造影剤を高速で破壊していることを実証している。 2021年度は、動物試料（血液）を用いた、in vitro実験を行った。本研究は、前臨床実験を目的としているが、最終的には、日本在住日本人の血栓症治療に応用したい。動物とヒトとの血液凝固機序は同じだが、凝固能に差があるので、当初、2022年度に予定していた日本在住の日本人の血餅を用いたin vitro実験をすでに開始した。
Strategy for Future Research Activity	2022年度に予定していたヒト血餅を用いた in vitro実験をすでに開始したが、想定しているよりも血栓溶解が悪い。実験系の改良を行なっている途中である。いくつかのアイデアがあり、機器類や薬剤を購入する予定である。その中の１つのアイデアは、将来、臨床での血栓症治療に容易に加味できるもので、in vitro実験で、血栓溶解が亢進することを証明したい。
Causes of Carryover	他の実験で死亡寸前の動物の血液を使って、血餅を作成したので、実験動物代（物品費）がかからなかった。コロナ渦で、学会はオンラインで参加して旅費がかからなかった。 2021年度末に、2022年度に予定していたヒト血餅を使った in vitro実験を開始したところ、実験系に改良が必要とわかった。加熱可低速マグネチックスターラー磁気攪拌器、小型攪拌マグネットスピンバー、卓上型遠心分離機を購入予定である。超音波造影剤他、薬品類も購入予定である。