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

无创局部心肌功能测量方法的开发及心肌退行性疾病的病理生理学研究

• 批准号: 63440090
• 负责人: 田中 元直
• 金额: $ 3.26万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)
• 财政年份: 1988
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1988 至 1989
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-63440090/
• 关键词: 局所心筋機能; 心内流線分布図; 心内流量分布図; 超音波パルスドプラ法; 心臓腔内血流分布; 血流動態解析システム; 心臓腔内血流速度分布; 血流速度ベクトル分布; 流線分布図

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。

This study で は, ultrasound パ ル ス ド プ ラ method に よ っ て heart viscera cavity blood flow velocity の を め, 2 dimensional distribution こ れ に theory of fluid mechanics の を applicable し て 処 し, heart cavity に raw ず る bureau - blood flow, blood flow distribution and pressure distribution な ど を め, こ れ か ら bureau heart muscle function と ポ ン プ function と を 観 blood, quantitative に review 価 で き る party The purpose of the development of と practical application を is る とを とを と た た. This year に お い て は, か か る purpose に showa 63 annual に open 発 し た blood flow dynamic analytic シ ス テ ム と そ の ソ フ ト に improved を え, o め ら れ る fluid mechanics パ ラ メ - タ の pathological physiology significance を の beg し 検, times such as た を き achievements. (1) parsing シ ス テ ム の improved: (a) before the annual で problem と な っ た flow デ - タ 収 record time, デ - タ planning to send time の shortening に つ い て プ ロ グ ラ ム を し, improvement direction when り 32 で 13 direction の デ - タ を short で 収 recorded で used by き, about 1/10 of that time を に shortening し た. (b) Improvement of the electrocardiogram signal <s:1> recording method <e:1> for determining the time phase of を counting <e:1> を accuracy な <s:1> と と た. (c) High-speed blood flow <s:1> interline に generates ずる return to <s:1> phenomenon を correction するア するア ゴリズムを ゴリズムを establishment of <s:1> て introduction to た た (2) blood flow velocity デ - タ 処 Richard の improvement: (a) the velocity ベ ク ト ル export に question と な る orthogonal direction component の separation に つ い て, blood flow を isotropic scaling phenomenon と え test flow, flow shaft の れ masato several benchmark を numerical と す る method を test case import し て improved し た. (b) flow れ domain number <s:1> two-dimensional distribution ら ら the flow distribution on the same surface で <s:1> flow distribution を the method for finding める を the study case is introduced into た た. (3) export さ れ た fluid mechanics パ ラ メ タ - の justice の モ デ ル flow に よ る confirmation: (a) 2 dimensional お よ び three dimensional flow モ デ ル と flap flow ポ ン プ を made し て be 験 し, に light cut method at the same time に よ る flow れ の parsing と compare し this method の justice を clear に し た. (4) by the function of heart muscle review 価 に す seaborne る fluid mechanics パ ラ メ タ - の pathological physiology meaning: streamline distribution and flow distribution by に つ い て の normal heart と heart muscle infarction と を like に seaborne beg し 検 た. そ の results, struck と も bureau of heart muscle の を scalability reflect し 駆 に flux す seaborne る ventricular parts の contribution お よ び handicap of heart muscle department の 駆 out function, flow function に す seaborne る affect が に of quantitative evaluation of 価 で き る こ と が.at し た. Above よ り heart muscle function の clinical evaluation method of 価 と し て の meaning は big き く had period の results が ら れ た も の と judgment さ れ た.

项目成果

田中元直他: "超音波ドプラ法による2次元血流イメ-ジ法のモデル実験" 超音波医学. 16(Suppl.I). 381-382 (1989)

Motonao Tanaka 等人：“使用超声多普勒方法的二维血流成像方法的模型实验”超声医学16（Suppl.I）381-382（1989）。

田中元直他: "Quantitative Display of Acoustic Properties of the Biological Tissue Elements." Acoustical Imaging. 17. 193-201 (1989)

Motonao Tanaka 等人：“生物组织元素声学特性的定量显示”17. 193-201 (1989)。

田中元直他: "Analysis of the Behavior of Intraventricular Blood Flow in Myocardial Infarction by Two-Dimensional Velocity Vector Distribution." Acoustical Imaging. 17. 543-550 (1989)

Motonao Tanaka 等人：“通过二维速度矢量分布分析心肌梗死中的室内血流行为。”17. 543-550 (1989)

大槻茂雄: Journal of Ultrasound in Medicine. 7ー10. 194 (1988)

大月茂雄：医学超声杂志 7-10（1988）。

田中元直: Journal of Ultrasound in Medicine. 7ー10. 69-70 (1988)

Motonao Tanaka：医学超声杂志 7-10（1988）。