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

动脉硬化早期诊断的血管壁粘弹特性测量方法研究

基本信息

批准号：
21H03835
负责人：
荒川元孝
金额：
$ 10.32万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

Atherosclerosis の diagnostics の open 発を purpose とし, blood flow dependence blood vessel company (FMD) against 応を using し, blood flow の駆 blood に after opening, のずり応の raised potent によって endothelial が produce した a acidification smothering element (NO) によって, arterial wall の membrane が atony して soft らかくなり, その after また yuan に戻る for のを, 応 force others -crooked み features とてて non-invasive で measurement する ultrasonic measurement システムを newly developed たにする. そので, endothelial の handicap of の degree を very sensitive にに diagnosis することをの possibility in すことによって, 従 impossible であった, atherosclerosis の very early Duan Jie における diagnostics として establish することを refers す. This study では representatives, research らが open 発した, blood 圧と blood pipe diameter をで with position and at the same time に measuring may な ultrasound プローブを with いる. Ultrasound プローブにより blood 圧 waveform を measuring するためには, プローブを skin に detain しつけ, vascular を routed す necessary がある. しかし, and pay けしる pressure (detain 圧) により, measuring される blood 圧 waveform, inner diameter variations が different なり, られる弾 sex rate が different なる. Last year, the に検 discussion on the theoretical and practical methods for calculating the を elasticity ratio <e:1> of the compressed によ <s:1> vascular cross-section が yen ら oval-shaped に deformation <s:1> たとら <s:1> <s:1> elastic ratio <e:1>. This year, the を and the accuracy of the modulus of elasticity <s:1> are estimated upward. The を objective is とと, and the time variation of the vascular <s:1> oval shape <e:1> is を. The める method を検 is used to determine the た. This technique involves でで, じめに, を, the center of the blood vessel を through the る ultrasound <s:1> RF signal envelope line るら, the center coordinates of the blood vessel, and the short diameter of the blood vessel を to find める. に, measuring した ultrasound fault like における楕 has drifted back towards ¥ の within an average luminance と仮 think な blood vessel length to diameter, blood vessel lumen の average luminance, blood vessels outside の average luminance を set した vascular モデルにおける楕 has drifted back towards ¥ の within an average luminance との is により, blood vessel length to diameter をめる. This technique を 20th-generation healthy male radial artery に is applicable to the results of <s:1> た and the shape of the blood vessel を to infer でたたた. Youdaoplaceholder0, clashing に accompanied by さらに, long diameter of blood vessels, short diameter of blood vessels, and the が variation of flatness ratio する samples を confirm でたた.