超音波による動脈壁微小振動計測における空間分解能向上に関する研究

提高超声动脉壁微振动测量空间分辨率的研究

• 批准号: 06750430
• 负责人: 金井 浩
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750430/
• 关键词: 動脈硬化; 壁弾性率; 早期診断; 非侵襲的診断; 超音波ドプラ; 超音波診断; 脈波伝搬速度; メーンズコルテベ-クの式

動脈硬化は30代以前から進行し,動脈硬化の診断には、発病前の早期段階での無症候性動脈硬化の診断技術や、個人個人の経時変化の計測技術の開発が必要不可欠である。特に数mm以下の局部における弾性的特性に関する非侵襲的計測・評価が必要である。そこで本研究では、動脈壁上の振幅数十μmの微小振動を1kHzまでの帯域にわたって高精度に非侵襲計測できる方法を提案・開発し、精度評価を行った。まず、水槽におけるシリコンチューブなど人工管の半径・肉厚の計測法の開発・精度評価を行い、さらに人工管の弾性率を算出した。上記の手法で、人工心臓を用いた模擬循環系による人工管表面の局所振動伝搬特性を計測し、弾性率を非侵襲的に算出し、上記の弾性率との比較を行って、独自の手法の最終的な精度評価を行った。最後に実際に動脈硬化の患者や正常者に関する局所的特性の評価を行い、得られた力学的特性のばらつきや年齢・血中コレステロール値などとの相関関係を調査した。以上から、従来の動脈硬化の診断の「狭窄度」や「細胞組織の変化」とは別に、動脈硬化による「壁弾性率」の局所的変化に関する直接的計測・評価が可能となり、動脈硬化症の早期・進展・縮退の各段階における力学的特性の局部的変化の診断を初めて可能とすることができたと言える。

As atherosclerosis progresses 30 generations ago, it is necessary to develop diagnostic techniques for atherosclerosis, asymptomatic atherosclerosis in the early stages before the onset of disease, and measurement techniques for individual aging. In particular, non-invasive measurement and evaluation is necessary for local characteristics of a few mm or less. In this paper, we propose a method for high precision noninvasive measurement of small vibrations with amplitudes of tens of μm and 1kHz on the arterial wall. The development and accuracy evaluation of the measurement method for the radius and thickness of the artificial pipe are carried out in the process of calculating the performance rate of the artificial pipe. The method described above, the artificial heart application simulation cycle system, the artificial tube surface vibration characteristics of the measurement, the non-invasive calculation, the comparison of the above performance, the final accuracy evaluation of the method Finally, the correlation between the characteristics of the relevant organs in patients with atherosclerosis and normal subjects was investigated. For the diagnosis of atherosclerosis in the past, direct measurement and evaluation of the degree of stenosis and the transformation of cellular tissue are related to the transformation of arterial stiffness and the early stage of atherosclerosis, the progression of atherosclerosis, the stages of regression, the local transformation of mechanical characteristics, and the initial stage of diagnosis.

项目成果

H.Kanai,K.Kawabe,M.TakanoR.Murata,N.Chubachi,Y.Koiwa: "New Method for Evaluating Local Pulse Wave Velocity by Measuring Vibrations on Arterial Wall" IEE Electronics Letters. 30. 534-536 (1994)

H.Kanai、K.Kawabe、M.TakanoR.Murata、N.Chubachi、Y.Koiwa：“通过测量动脉壁振动评估局部脉搏波速度的新方法”IEE 电子通讯。

H.Kanai,T.Hori,N.Chubachi,T.Ono: "Delayed Block Transfer Function and its Application to Accurate Estimation of Transfer Function" IEEE Transactions on Signal Processing. 41. 1669-1684 (1994)

H.Kanai、T.Hori、N.Chubachi、T.Ono：“延迟块传输函数及其在传输函数精确估计中的应用”IEEE 信号处理汇刊。

高野正彦,金井 浩,中鉢憲賢,小岩喜郎,手塚文明,高橋光浩: "動脈硬化の局所診断のための血管壁上微小振動の計測と解析" 日本音響学会誌. 51. 174-181 (1995)

Masahiko Takano、Hiroshi Kanai、Kenken Chubachi、Yoshiro Koiwa、Fumiaki Tezuka、Mitsuhiro Takahashi：“用于动脉硬化局部诊断的血管壁微小振动的测量和分析”日本声学学会杂志 51. 174-181（1995 年）。 ) )

川辺健一,村田亮治,金井 浩,中鉢憲賢,小岩喜郎,: "動脈硬化の診断を目指した壁の微小振動検出によるヒトのin vivoでの動脈壁局所的脈波速度の測定" 日本音響学会誌. 51. 111-116 (1994)

Kenichi Kawabe、Ryoji Murata、Hiroshi Kanai、Kenken Chubachi、Yoshiro Koiwa，“通过检测微小壁振动来测量体内人体动脉壁的局部脉搏波速度，以诊断动脉硬化”日本声学学会杂志 51. 111-。 116 (1994)

村田亮治,金井 浩,中鉢憲賢,小岩喜郎,竹内康人: "動脈硬化の非侵襲的診断を目指した超音波ビームの制御による動脈壁上2点での微小振動の計測" 日本超音波医学会誌. 21. 703-711 (1994)

Ryoji Murata、Hiroshi Kanai、Kenken Chubachi、Yoshiro Koiwa、Yasuto Takeuchi：“通过控制超声波束测量动脉壁上两点的微小振动，用于动脉硬化的无创诊断”《日本超声医学杂志》21. 703-711（ 1994）