高精度組織性状診断のための動脈壁粘性特性の非侵襲計測に関する研究

用于高精度组织表征的动脉壁粘度特性无创测量研究

• 批准号: 17700421
• 负责人: 長谷川 英之
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700421/
• 关键词: 動脈壁の微小厚み変化; 周波数解析; 粘性特性; 内圧依存性; 組織性状診断; 動脈硬化症

本研究では,拍動もしくは外部加振に伴う内圧変化により発生する動脈壁の微小変形を計測・解析することにより動脈壁の粘弾性特性を推定するための基礎的検討を行った.以下に研究成果の概要を記す.1.ヒト頸動脈壁の粘性特性のin vivo計測心拍に伴う血圧変化および頸動脈壁の厚み変化(ひずみ)を計測し,それらを周波数解析することにより壁の粘性特性の推定を行った.頸動脈壁の厚み変化は,本申請者が既に開発している超音波計測法により計測した.また,血圧波形は,頸動脈直上の体表面に設置した圧力センサの出力波形を,上腕においてカフを用いて計測した最高・最低血圧で校正することにより得た.このようにして得られた頸動脈壁の厚み変化波形と血圧波形の,心臓収縮期末期の波形を周波数解析することにより,各周波数における壁弾性率を算出し,その周波数依存性を検討した.その結果,弾性率が周波数とともに上昇する傾向が見られた.この傾向と良く対応する粘弾性モデル(Voigtモデル)を用いて粘性率を推定したところ,1.5kPa・sであった."摘出された"動脈の機械的試験により計測された粘性率(文献値)は数kPa・sであり,本研究における"非侵襲"計測結果はそれと同様であった.2.ヒト頸動脈壁弾性の非線形特性のin vivo計測動脈を外部から経皮的に加振して内圧変化を発生させ,それにより生じる動脈壁の厚み変化を計測し,加振周波数における壁弾性率を算出した.動脈の内圧は心一拍内で大きく変化するため,各時相で弾性率を計測することによりその内圧依存性を評価できる.ヒト頸動脈において計測を行ったところ,血圧の高い時相では弾性率は高く,血圧の低い時相では弾性率が低い傾向が見られた.このような特性は,動脈壁の応力-ひずみ関係の非線形性によるものであり,このような特性の違いから壁の組織性状を診断することが期待できる.

This study is based on the measurement and analysis of the micro-deformation of the arterial wall caused by external excitation and internal pressure change. A summary of the research results is given below. 1. Measurement of the viscosity characteristics of the carotid artery wall in vivo, measurement of the blood pressure variation and thickness variation of the carotid artery wall, and estimation of the viscosity characteristics of the carotid artery wall by frequency analysis. The thickness of the carotid artery wall changes, and the present applicant has developed an ultrasonic measurement method for measurement. The blood pressure waveform is set on the body surface of the carotid artery, and the maximum and minimum blood pressure are measured and corrected. The thickness of the carotid artery wall and the blood pressure waveform are obtained. The waveform at the end of the systolic period is analyzed by the number of cycles. The wall resistivity of each cycle is calculated. The dependence of the number of cycles is discussed. As a result, the number of cycles tends to increase. This tendency is to estimate the viscosity ratio by using the viscosity ratio of 1.5 kPa·s. 2. Measurement of the nonlinear characteristics of the carotid artery wall in vivo measurement of the arterial wall thickness during the external excitation of the carotid artery wall, and calculation of the arterial wall thickness during the excitation of the number of cycles. The internal pressure of the artery varies greatly within one beat, and the internal pressure dependence of the internal pressure is evaluated by measuring the internal pressure rate of each phase. The blood pressure in the middle of the neck is measured at the same time. The blood pressure in the middle of the neck is measured at the same time. The blood pressure in the middle of the neck is measured at the same time. The characteristics of the vascular wall, the non-linearity of the force-internal relationship, the characteristics of the vascular wall, the tissue characteristics of the vascular wall, and the diagnosis of the vascular wall are expected.

项目成果

Correlation Estimator Compounding for Reduction of Variance in Elasticity Imaging of Arterial Wall

用于减少动脉壁弹性成像方差的相关估计器复合

• 发表时间: 2006
• 作者: R. Inada;Y. Nakamura;A. Oota;T. Fukunaga;Hideyuki Hasegawa
• 通讯作者: Hideyuki Hasegawa

Modification of the phased-tracking method for reduction of artifacts in estimated artery wall deformation

• DOI: 10.1109/tuffc.2006.145
• 发表时间: 2006-11-01
• 期刊: IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS FERROELECTRICS AND FREQUENCY CONTROL
• 影响因子: 3.6
• 作者: Hasegawa, Hideyuki;Kanai, Hiroshi
• 通讯作者: Kanai, Hiroshi

Generation of Strain Inside Object Using Dual Acoustic Radiation Force

使用双声辐射力生成物体内部应变

• 发表时间: 2006
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics 45・5B
• 作者: 片岡則之;橋本謙;梶谷文彦(分担執筆);Taiga Yamaya;山谷泰賀;小林哲哉;高橋悠;Chih Fung Lam;Tomoaki Tsuda;山谷泰賀;Taiga Yamaya;Chih Fung LAM;山谷泰賀;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa
• 通讯作者: Hideyuki Hasegawa

超音波エコーの中心周波数の決定による動脈壁の微小厚み変化計測の精度向上

通过确定超声回波的中心频率提高测量动脉壁厚度微小变化的准确性

• 发表时间: 2005
• 期刊: 電子情報通信学会技術研究報告 105・230
• 作者: 片岡則之;橋本謙;梶谷文彦(分担執筆);Taiga Yamaya;山谷泰賀;小林哲哉;高橋悠;Chih Fung Lam;Tomoaki Tsuda;山谷泰賀;Taiga Yamaya;Chih Fung LAM;山谷泰賀;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;長谷川英之
• 通讯作者: 長谷川英之

外部加振による動脈壁弾性率の内圧依存性計測

使用外部激励测量动脉壁弹性模量的内压依赖性

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第26回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
• 作者: 片岡則之;橋本謙;梶谷文彦(分担執筆);Taiga Yamaya;山谷泰賀;小林哲哉;高橋悠;Chih Fung Lam;Tomoaki Tsuda;山谷泰賀;Taiga Yamaya;Chih Fung LAM;山谷泰賀;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;Hideyuki Hasegawa;長谷川英之;長谷川英之
• 通讯作者: 長谷川英之