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超音波波形解析による術中異常血管識別法の開発

基于超声波形分析的术中异常血管识别方法的开发

基本信息

批准号：
19K18376
负责人：
下田由輝
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、超小型超音波血流計を用いた術中に温存すべき血管の識別法の開発である。脳神経外科術中では血管が病変を灌流する異常血管であり、凝固切断が可能か、正常脳組織を灌流し、閉塞により後遺症を生ずるため温存すべきかの判断が、他の分野に比較して、特に重要である。その理由として、脳では機能が局在しており、他の場所による代償が効かないことが挙げられる。その識別方法として、R元年度には超小型超音波血流計で測定される波形を模擬モデル実験および理論解析を行い波形解析で特徴量となり得る要素を明らかにし、R2年度に血管吻合パターンの異なる動物実験異常血管網モデルを用いて検証した後、R3年度に臨床例で独立成分解析法を用いた波形解析を行うことにより dicrotic notchを含めた特徴量を抽出し、特異度の高い識別法を開発することを予定。本研究の開始当初は、術中に出現する血管にドップラー血流計を直接あて、ある一定時間その状態を保つことにより、血流速度を計測し、実際３症例で計測を行い、順調であった。しかし、症例数を重ねるにつれて、術前の病変部塞栓術の有無や、術者の腕によってデータの取得が不安定となることが明らかとなってきた。前回までに、血管内カテーテルを用いた圧波形データの測定から、シャント血流を予測する方針へと切り替えていた。しかし、ここでも問題が生じ、とくに細い血管では、細いカテーテルを圧派が伝わる際に、高周波数成分が減衰することが明らかとなり、ターゲットとしたいDicrotic notchが消退してしまうという問題に直面した。よって、現在は、太い血管をターゲットに、この技術を他の疾患（もやもや病、頸部内頚動脈狭窄症など）に応用できる可能性を探っている。

The purpose of this study is to develop a method for identifying warm blood vessels during surgery using an ultra-small ultrasonic blood flow meter. During neurosurgery, abnormal blood vessel perfusion, coagulation and disconnection may occur, normal tissue perfusion, and sequela may occur. The reason for this is that the function is different from that of others. The identification method is based on the simulation of the waveform measured by the ultra-miniature ultrasonic blood flow meter. The theoretical analysis is based on the analysis of the waveform. The characteristic quantity is obtained. The identification method is based on the analysis of the characteristics of the waveform. The identification method is based on the analysis of the abnormal vascular network in animals. R3: Independent component analysis method is used in waveform analysis, including dicrotic notch, feature extraction, and specificity identification method. At the beginning of this study, blood flow measurement was performed directly during operation, and blood flow velocity was measured in 3 cases. The number of cases is very high, the preoperative disease is blocked, the surgeon's wrist is unstable, and the number of cases is very high. Before and after the blood flow measurement, the blood flow prediction policy was changed. The problem of high frequency components is solved directly. This technology is used to explore the possibility of other diseases (such as cardiovascular disease and carotid artery stenosis).