血管組織内微視的力学場の定量による瘤発生機構解明と力学環境操作による病理応答制御

通过量化血管组织中的微观机械场来阐明动脉瘤的生成机制，并通过操纵机械环境来控制病理反应

• 批准号: 22H00584
• 负责人: 中村 匡徳
• 金额: $ 26.79万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00584/
• 关键词: 動脈瘤; 血管組織; 血管リモデリング; 脳動脈瘤; 組織反応; 微視的力学場; リモデリング; 超音波顕微鏡

脳動脈瘤とは，脳血管の局所的なコブである．脳動脈瘤の発生仮説として，本研究では「血管組織内力学場の異常変化が脳動脈瘤の真因である」という新仮説『構造説』を立てた．本研究では，計算科学と生物科学を一体化させた新たな方法論をもとに『構造説』の実証を目指す．2022年度は、ラット前大脳動脈/嗅覚動脈（ACA/OA 分岐部）を対象として、ここに誘導される動脈瘤が発症しても拡大しない理由を明らかにした。具体的には、異常血管ひずみの対して生体組織が脆弱化するという病理反応を導入した計算力学モデルを構築した。計算の結果、ACA/OA分岐部において，病態が進行してもACAの軸方向ひずみが大きい領域が下流側遠方には拡大しないために内弾性板が脆弱化する領域が限局されることがわかった．このことが本動脈瘤が分岐部遠方に拡大・成長しない理由であることを示すとともに、血管組織力学場の異常が動脈瘤の成長に関与することを明らかにした。．超音波顕微鏡により血管組織の音響インピーダンスマップおよび音速マップの取得を行った。結果として、血管組織のおける中膜や内弾性版と対応するであろう微視的音響場の取得はできたが、計測結果の妥当性検証や再現性の検証に追加実験が必要であることが示された。また、コラーゲンゲルに対して同様の計測を行ったところ、コラーゲン濃度が上昇するととももに、一定濃度までは音響インピーダンスが増加する傾向があることが認められ、生体材料においても材料物性値と音響インピーダンスおよび音速には関係がありそうであることが示された。

Youdaoplaceholder0 aneurysm と と, 脳 vascular local なコブである. 脳 aneurysm の 発 raw 仮 said と し て, this study で は "vascular tissues mechanics field の abnormal variations が 脳 aneurysm の is because で あ る" と い う said to new 仮 "tectonics" を made て た. This study で は, computational science と biosciences を integration さ せ た new た な methodology を も と に "tectonics" の card be を refers す. 2022 annual は, ラ ッ ト before big 脳 / smell 覚 artery (ACA/OA gaps) を like と seaborne し て, こ こ に induced さ れ る aneurysm が 発 disease し て も company, big し な い reason を Ming ら か に し た. Specific に は, abnormal blood vessels ひ ず み の し seaborne て living body tissue が fragile change す る と い う pathological reverse 応 を import し た computational mechanics モ デ ル を build し た. Calculation の result, ACA/OA branching に お い て, pathological が for し て も ACA の axis ひ ず み が big き が い field downstream side distance に は company, big し な い た め に が fragile change of inner 弾 sex す る field が limit bureau さ れ る こ と が わ か っ た. こ の こ と が this aneurysm が gaps of distant に company, large, growing し な い reason で あ る こ と を shown す と と も に の abnormal が aneurysms, vascular tissue mechanics field の growth に masato and す る こ と を Ming ら か に し た. . Ultrasound 顕 micromirror に よ り vascular tissue の sound イ ン ピ ー ダ ン ス マ ッ プ お よ び sonic マ ッ プ の を row っ た. Results と し て, vascular tissue の お け る 弾 sex in the film や version と 応 seaborne す る で あ ろ う micro の obtained depending on the sound field は で き た が, measuring results の justice 検 card や reproducibility の 検 card に additional be 験 が necessary で あ る こ と が shown さ れ た. ま た, コ ラ ー ゲ ン ゲ ル に し seaborne て with others の measuring line を っ た と こ ろ, コ ラ ー ゲ ン concentration rising が す る と と も も に, a certain concentration ま で は sound イ ン ピ ー ダ ン ス が raised plus す る tendency が あ る こ と が recognize め ら れ, raw material に お い て も on material property numerical と sound イ ン ピ ー ダ ン ス お よ び sonic に は masato is が あ り そ う で あ る Youdaoplaceholder0 とが shows された.

项目成果

Distal SINE 発症機序解明に向けたステントグラフト挿入後の大動脈壁内応力解析

支架移植物插入后主动脉壁远端正弦应力分析以阐明发病机制

• 发表时间: 2023
• 作者: Jun Noguchi1;Satoshi Watanabe;Risa Isoda;Keiko Nakagaki;Kazuhisa Sakai;Eriko Sugano;Hiroshi Tomita;Akiya Watakabe;Tetsuo Yamamori;Hiroaki Mizukami;Noritaka Ichinohe;師富 真吏，岡村 誉，氏原 嘉洋，杉田 修啓，中村 匡徳
• 通讯作者: 師富 真吏，岡村 誉，氏原 嘉洋，杉田 修啓，中村 匡徳

脳動脈瘤形成機序解明を目的とした血管壁リモデリング数理モデルの開発

建立血管壁重塑数学模型以阐明脑动脉瘤形成机制

• 发表时间: 2022
• 作者: Y. Sung;H. Guo;A. Ghasemizadeh;X. Shen;W. Chintrakulchai;M. Kobayashi;M. Toyoda;K. Ogi;J. Michinishi;T. Ohtake;M. Matsui;Y. Honda;T. Nomoto;H. Takemoto;Y. Miura;N. Nishiyama;冨田浩史;田中 勇輝，山田 智裕，中村 匡徳，杉田 修啓，氏原 嘉洋
• 通讯作者: 田中 勇輝，山田 智裕，中村 匡徳，杉田 修啓，氏原 嘉洋

”橋本モデルを対象とした血管壁構造解析～異常ひずみを起点とする脳動脈瘤発生機序解明に向けた検討～

“使用桥本模型分析血管壁结构 - 阐明从异常应变开始的脑动脉瘤发展机制的研究 -

• 发表时间: 2022
• 作者: 髙島 匡輝，鈴木 孝祐，氏原 嘉洋，杉田 修啓;中村 匡徳，
• 通讯作者: 中村 匡徳，