A study on measurement method of viscoelastic property of blood vessel wall aiming at early diagnosis of arteriosclerosis

動脈硬化症の診断法の開発を目的とし、血流依存性血管拡張(FMD)反応を利用し、血流の駆血・開放後に血流のずり応力の増大によって内皮が産生した一酸化窒素(NO)によって、動脈壁の中膜が弛緩して柔らかくなり、その後また元に戻る一連の様子を、応力―歪み特性として非侵襲で計測する超音波計測システムを新たに開発する。その上で、内皮の障害の程度を非常に敏感に診断することの可能性を示すことによって、従来不可能であった、動脈硬化症の極早期段階における診断法として確立することを目指す。本研究では、研究代表者らが開発した、血圧と血管径を同位置で同時に計測可能な超音波プローブを用いる。超音波プローブにより血圧波形を計測するためには、プローブを皮膚に押しつけ、血管を潰す必要がある。しかし、押し付ける圧力（押圧）により、計測される血圧波形、内径変化が異なり、得られる弾性率が異なる。昨年度、押圧により血管断面が円から楕円に変形したときの弾性率の算出方法を理論的・実験的に検討した。今年度は、弾性率の推定精度向上を目的とし、血管の楕円形状の時間変化を求める方法を検討した。本手法では、はじめに、血管中心を通る超音波のRF信号包絡線から、血管中心座標、血管短径を求める。次に、計測した超音波断層像における楕円内の平均輝度 と仮想的な血管長径 ，血管内腔の平均輝度、血管外の平均輝度を設定した血管モデルにおける楕円内の平均輝度との比較により、血管長径を求める。本手法を20代健常男性の橈骨動脈に適用した結果、血管形状を推定できた。さらに、拍動に伴い，血管長径，血管短径，扁平率が変化する様子を確認できた。

動脈硬化症の診断法の開発を目的とし、血流依存性血管拡張(FMD)反応を利用し、血流の駆血・開放後に血流のずり応力の増大によって内皮が産生した一酸化窒素(NO)によって、動脈壁の中膜が弛緩して柔らかくなり、その後また元に戻る一連の様子を、応力―歪み特性として非侵襲で計測する超音波計測システムを新たに開発する。その上で、内皮の障害の程度を非常に敏感に診断することの可能性を示すことによって、従来不可能であった、動脈硬化症の極早期段階における診断法として確立することを目指す。本研究では、研究代表者らが開発した、血圧と血管径を同位置で同時に計測可能な超音波プローブを用いる。超音波プローブにより血圧波形を計測するためには、プローブを皮膚に押しつけ、血管を潰す必要がある。しかし、押し付ける圧力（押圧）により、計測される血圧波形、内径変化が異なり、得られる弾性率が異なる。昨年度、押圧により血管断面が円から楕円に変形したときの弾性率の算出方法を理論的・実験的に検討した。今年度は、弾性率の推定精度向上を目的とし、血管の楕円形状の時間変化を求める方法を検討した。本手法では、はじめに、血管中心を通る超音波のRF信号包絡線から、血管中心座標、血管短径を求める。次に、計測した超音波断層像における楕円内の平均輝度 と仮想的な血管長径 ，血管内腔の平均輝度、血管外の平均輝度を設定した血管モデルにおける楕円内の平均輝度との比較により、血管長径を求める。本手法を20代健常男性の橈骨動脈に適用した結果、血管形状を推定できた。さらに、拍動に伴い，血管長径，血管短径，扁平率が変化する様子を確認できた。