脈管・周辺軟組織を対象とした超高速超音波組織性状診断システムの開発

血管及周围软组织超高速超声组织表征系统的研制

基本信息

批准号：
20J01391
负责人：
大村眞朗
金额：
$ 2.58万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度までに構築した計測系を用い，臨床データにおける解析条件を想定した処理手法の効果検証を行った．具体的には，周囲組織や血管壁からの定在波成分（クラッタ信号）が混在するため，血液からのエコー信号を強調するフィルタリング処理が必須である．本項目では，クラッタ信号の強さが異なるファントムを対象として，血球凝集解析におけるフィルタリングの効果を実験的に検証した．結果，クラッタ信号の影響で減衰した微弱な血液エコーにおいて，フィルタを考慮した解析により，クラッタ信号の影響が低い状態と同等の精度で評価できる可能性を示唆した．昨年度までに，直径5～40 umのポリアミド粒子を単体～凝集・凝固した赤血球として模擬し，粒径分布が異なる流体中の超音波伝搬方向の周波数特性を解析してきた．これらの流体では壁ずり応力に依らず粒子の特性は一定であるため，ニュートン流体として振舞う．しかし，実際の血液では血しょう対赤血球のずり特性（血球凝集）が反映され，非ニュートン流体として振舞う．基礎実験系において血液のずり特性を反映した流体計測を行うために，食肉用ブタの血液サンプルを用いた新たな計測システムを構築した．具体的には，様々な状態にある血液を再現するための処理プロトコルの確立および安定した定常流状態での計測系を構築した．最終的なアウトプットとして，拍動周期中の静脈の赤血球凝集程度や微小血栓数を非侵襲に計測することを目指した．金沢医科大学の八木教授のご協力の元，健常者および糖尿病などの疾患を伴う計約50例の頸静脈データを新たに収集し，項目1において最適化した解析処理を適用した．解析の結果から，特定の疾患例において1拍動周期における超音波伝搬方向の周波数特性の違いが壁ずり応力に依存した．項目2の検討においても，血球のずり特性を反映させたサンプルにおいて上記の傾向が観察された．

使用去年建立的测量系统，进行了在临床数据中采用分析条件的处理方法的效果。具体而言，由于混合了周围组织和血管壁的星座波浪形成部分（Clatta信号），因此必不可少的滤波过程，强调来自血液的回声信号。在此项目中，对血细胞凝聚力分析中过滤的效果进行了实验验证，该幻象具有不同强度的Clatta信号。结果，有人提出，在弱的血液回声中，由于kratta信号而被减弱，可以考虑到过滤器的分析，可以与Clatta信号的影响相同的准确性评估。到去年，直径为5-40 UM的聚酰胺颗粒被模拟为单个胶合 /辅导的红细胞，并分析了具有不同粒径分布的流体中超声传播方向的频率特征。在这些流体中，无论壁应力如何，颗粒的特征都是恒定的，因此它们作为牛顿流体的作用。然而，在实际的血液中，血腥血细胞（血细胞凝聚力）反映出并充当非中源液体。在基本的实验系统中，使用肉类猪血液样本建立了一个新的测量系统，以测量反映流血特征的流体。具体而言，我们建立了一种处理方案，用于在各种条件下再现血液，并在稳定的稳定流中进行测量系统。作为最终输出，我们旨在衡量静脉的红细胞共合物的程度以及在跳动循环中的微神经数量。随着金泽医科大学的Yagi教授的合作，新收集了包括健康和糖尿病在内的大约50个宫颈静脉数据，并在项目1中应用了优化的分析处理。根据分析的结果，特定疾病期间超声传播方向上频率特征的差异取决于壁应力。在对项目2的检查中，在反映应力滑动特征的样品中观察到上述趋势。