金井 浩

Hiroshi KANAI

東北大学大学院工学研究科電子工学専攻

Department of Electronic Engineering，Tohoku University

キーワード :

1. はじめに
　我々は，摘出したラット心臓乳頭筋において電気的刺激直後（約15ms）に心筋収縮に伴うパルス状振動が心筋に生じることを観察した[1]．もし電気的興奮伝導によって生じる心臓壁振動を超音波で体表から観察できれば，疾患による心筋細胞の傷害等を非侵襲検出でき，画期的な診断技術となり得る．本報告では，心電図R波のタイミングに心臓壁に生じる微小振動の空間分布を胸壁から計測し可視化する．
2. 原理
　心臓壁の速度波形の超音波計測[2]により，電気的興奮または心臓弁の閉鎖で生じたパルス状の振動波形を検出する．超音波ビームを粗く走査し，心臓壁内に設定した数千点に関して，400Hz程度の高いフレームレートで振動波形を計測する[3]．これらの点での波形の瞬時位相を空間的に内挿し，位相の空間分布を時系列的に並べて壁に沿った波形の伝搬を可視化できる[4]．
3. in vivo実験結果
　健常被験者3名に適用した結果，長軸像，心尖アプローチの両者において，振動伝搬が観察された．特に心電図Q波直後に，プルキンエ線維が心筋と接する心室中隔壁の中程から伝搬が始まり，心尖部・基部方向に約1 m/sの伝搬速度で伝搬している（電気的興奮の伝搬）．R波の後には，心基部から心尖部方向に数m/sの伝搬速度（50Hz）の振動が伝搬していた（僧帽弁閉鎖に伴う横波伝搬）．
4. あとがき
　心筋梗塞による心筋の虚血部分・障害部分・壊死部分は，各々活動電位の脱分極・再分極の様子が異なるため，この波動伝搬は，心筋の粘弾性とは別に，心筋の興奮伝導の空間的評価や心筋の障害の程度の診断に利用できる可能性がある．
参考文献
[1]Kanai H, Katsumata S, Honda H, Koiwa Y. Acoustical Science & Technology. 2003;24:17.
[2]Kanai H, Hasegawa H, Chubachi N, Koiwa Y, Tanaka M. IEEE Trans. 1997;UFFC44:752.
[3]Kanai H. IEEE Trans. 2005;UFFC51:1931.
[4]Kanai H. Ultrasound Med Biol, 2009(in press).