非観血的な生体顕微計測による血管壁の電子染色に関する研究

利用非侵入性活体显微测量对血管壁进行电子染色的研究

基本信息

批准号：
14655149
负责人：
金井浩
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

高齢化社会への移行とともに,動脈硬化に起因する冠動脈疾患や脳動脈疾患が増加している.動脈硬化症の様々な病態が,血管壁粥腫の物理的な脆弱性(易破裂性)により引き起こされると考えられてきたが,臨床の現場で,血管壁の動脈硬化部位(粥腫)の脆弱性を,その内部物性まで踏み込んで計測し得る方法は今だ開発されていない.本研究では,動脈壁振動を,壁内に設定した2つの注目点において,超音波を用いて独自の手法で高精度に計測し,波形解析することによって,壁内の2間での振動(ずり弾性波)の伝搬速度と伝搬減衰を各周波数ごとに算出し,さらにずり弾性率・ずり粘性率を決定することを目的としている.そのため,本研究では,以下の研究成果をあげている.1、粘性特性計測ずり弾性波の伝搬減衰と伝搬速度を用いて,ずり弾性定数(剛性率)とずり粘性定数を決定するための手法を開発した.これを,1本の超音波ビーム上の数百ミクロン離れた2点間の微小領域で決定し,断面内のすべての微小領域ごとに,ずり弾性定数とずり粘性定数を決定することによって,ずり弾性定数とずり粘性定数に関する断層像を得ることができる.2、臨床応用と生体組織ライブラリの作成血管外科において,重篤な動脈硬化症患者の動脈置換手術で摘出される動脈壁へ,手術による摘出前に(1)で開発した手法を適用し,弾性定数に関する断層像を得た.また,摘出後に被測定部位の病理検査を行い,得られた染色像と弾性値の断層像の対応を画素単位で行って,生体組織ライブラリの作成を行った.3、総合評価・総括生体組織ライブラリにおける識別正答率から,画素単位に弾性線維・膠原線維,脂質・血栓の各組織への分類・着色を行う『電子染色』への可能性を示した.

随着向老龄化社会的转变，由动脉硬化引起的冠状动脉疾病和脑动脉疾病正在增加，动脉硬化的各种病理状况被认为是由血管壁粥样化引起的身体脆性(容易破裂)引起的。然而，在临床实践中，尚未开发出可以测量血管壁中动脉硬化部位（动脉粥样硬化）的脆弱性的方法，包括其壁内设置的两个感兴趣点。通过使用超声波以独特的方法进行高精度测量并分析波形，我们计算了每个频率的壁内两个部分之间的振动（剪切弹性波）的传播速度和传播衰减，以及剪切模量和剪切粘度。因此，本研究取得了以下研究成果： 1.利用剪切弹性波的传播衰减和传播速度，确定剪切弹性常数（刚度）和剪切粘度常数我们开发了一种方法来确定单个超声波束上相距数百微米的两点之间的横截面中每个微观区域的剪切弹性常数和剪切粘度。可以获得与剪切弹性常数和剪切粘度常数相关的断层图像。2.生物组织库的临床应用和创建在血管外科中，对严重动脉硬化患者的动脉置换手术中切除的动脉壁进行手术哟。在提取之前，我们应用（1）中开发的方法获得与弹性常数相关的断层图像。提取之后，我们对待测量区域进行病理检查，并确认获得的染色图像与断层图像之间的对应关系弹性值的图像是逐个像素地进行的，并且活体组织线是3.综合评估/比较根据综合生物组织库中的识别正确答案率，我们使用“电子染色”将每个像素分类并着色为弹性纤维、胶原纤维、脂质和血栓组织，显示了可能性。