動脈硬化症極早期診断のための血管壁粘弾性特性の過渡変化の超音波計測に関する研究

超声测量血管壁粘弹性瞬态变化用于动脉硬化早期诊断的研究

基本信息

批准号：
09J03796
负责人：
池下和樹
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2011
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は,これまでに構築した高周波超音波計測システムにより得られる超音波信号から,動脈壁の微小ひずみを安定かつ高精度に自動推定するための独自の信号処理手法および得られたひずみと血圧波形から動脈壁粘弾性特性を推定する手法を開発して臨床応用可能な血管内皮機能評価・血管壁粘弾性特性計測法として確立することにある.本年度は,粘弾性特性推定において誤差が生じる原因の1つであるひずみ速度の高周波ノイズをフィルタリング処理によって低減する手法に関する検討を行った.本手法では,モデルの応力と実測応力の間の二乗誤差を評価して(最小化して)カットオフ周波数を適応的に求めることによって,粘弾性値の推定精度を向上させた.さらに,本手法の精度評価をシリコーンゴムチューブを用いて行った.レーザー変位計で計測された真値と比較することによって,シリコーンゴムチューブの弾性率が定量的に推定できることを示した[K.Ikeshita et.al.,2012(in press)].本研究ではこれまで,動脈壁応力-ひずみ特性および粘弾性係数を非侵襲的に計測・推定できる手法を提案した。さらに,血管壁境界位置の客観的な推定による計測者依存の誤差の低減[K.Ikeshita,et.al.,2011]を行い,最終年度として上記の検討を行った.これらの基礎実験,およびin vivo実験の結果から,動脈硬化症の極早期診断のための,動脈壁粘弾性特性の経時的変化の非侵襲的高精度計測法の有効性やその臨床応用の可能性が示せたと考えられる.

这项研究的目的是开发一种独特的信号处理方法，以通过高频超声测量系统获得的超声信号稳定，准确地估算小动脉壁，迄今为止构建的高频超声测量系统，并建立一种方法，以估算从可获得的应变和血压波效应的动脉效应的粘层特性，并将其作为临床和血压波 - 和血压波的方法，并建立一种方法血管壁的粘弹性。今年，我们将在应变速度下引入高频噪声，这是估计粘弹性特性的粘弹性性能中错误的原因之一。我们研究了一种通过图灵来减少数量的技术。在这种方法中，我们评估了模型的应力与测量应力之间的平方误差，并通过自适应确定截止频率来提高估计粘弹性值的准确性。此外，我们使用硅橡胶管评估了该技术的准确性。通过将其与通过激光位移仪测量的真实值进行比较，我们表明可以定量估计硅橡胶管的弹性模量[K.ikeshita] et.al.，2012年（印刷中）]。这项研究提出了一种可以测量和估计动脉壁应力应变特性和粘弹性系数的方法。此外，我们通过客观估计容器壁边界的位置来减少依赖性误差[K. Ikeshita等，2011]，上述考试是最后一年。这些基本的实验和体内实验表明，随着时间的推移，非侵入性，高精度测量对动脉粘弹性特性的变化的有效性，即极端早期诊断动脉硬化及其临床应用的潜力。