非観血的局所心筋機能測定法の開発とそれによる心筋変性疾患の病態生理学的研究

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本研究では、超音波パルスドプラ法によって心臓腔内血流速度の2次元分布を求め、これに流体力学の理論を適用して処理し、心腔内に生ずる局所血流変化、血流量分布、圧力分布などを求め、これから局所心筋機能とポンプ機能とを非観血的、定量的に評価できる方法の開発と実用化を計ることを目的とした。本年度においては、かかる目的に昭和63年度に開発した血流動態解析システムとそのソフトに改良を加え、求められる流体力学的パラメ-タの病態生理学的意義を検討し、次の如き成果を得た。(1)解析システムの改良:(a)前年度で問題となった流デ-タ収録時間、デ-タ転送時間等の短縮についてプログラムを改良し、一方向当り32枚で13方向のデ-タを短時間で収録でき、所用時間を約1/10に短縮した。(b)心電信号の記録法の改良を計り時相判定を確実なものとした。(c)高速血流の際に生ずる折返し現象を補正するアルゴリズムを確立して導入した。(2)血流速度デ-タ処理の改良:(a)流速ベクトル導出時に問題となる直交方向成分の分離法について、血流を等方性伸縮現象と考え、流軸上の流れ関数を基準値とする方法を考案導入して改良した。(b)流れ関数の2次元分布から同一面上での流量分布を求める方法を考案導入した。(3)導出された流体力学的パラメ-タ-の妥当性のモデル水流による確認:(a)2次元および3次元流モデルと拍動流ポンプを作成して実験し、同時に光切断法による流れの解析と比較し本方法の妥当性を明確にした。(4)局所心筋機能評価に対する流体力学的パラメ-タ-の病態生理学的意義:流線分布、局所流量分布についての正常心と心筋梗塞心とを対象に検討した。その結果、両者とも局内心筋の伸縮性を反映し駆出流量に対する心室各部分の貢献度および障害心筋部の駆出機能、流入機能に対する影響度が定量的に評価できることが判明した。以上より心筋機能の臨床的評価法としての意義は大きく所期の成果が得られたものと判断された。