伊藤 健太¹, 進藤 智彦¹, 塙 健一郎¹, 長谷川 英之^{3, 4}, 金井 浩^{3, 4}, 下川 宏明^{1, 2}

Kenta ITO¹, Tomohiko SHINDO¹, Kenichiro HANAWA¹, Hideyuki HASEGAWA^{3, 4}, Hiroshi KANAI^{3, 4}, Hiroaki SHIMOKAWA^{1, 2}

¹東北大学大学院医学系研究科循環器内科学, ²東北大学大学院医学系研究科循環器先端医療開発学, ³東北大学大学院医工学研究科計測・診断医工学講座生体超音波医工学分野, ⁴東北大学大学院工学研究科電子工学専攻

¹Department of Cardiovascular Medicine, Tohoku University Graduate School of Medicine, ²Department of Innovative Cardiovascular Medicine, Tohoku University Graduate School of Medicine, ³Department of Medical Ultrasound, Tohoku University Graduate School of Biomedical Engineering, ⁴Department of Electronic Engineering, Tohoku University Graduate School of Engineering

キーワード :

【背景】
我が国では，人口の高齢化と食生活の欧米化に伴い，重症虚血性心疾患患者数が増加してきており，新しい治療法の開発が期待されている．我々は，低出力体外衝撃波を用いた血管新生療法を開発し，虚血性心疾患の治療に臨床応用してきた．衝撃波と同じ音波である超音波は，超音波診断装置など世界中で広く使われている．今回，超音波による血管新生効果について検討した．
【目的】
低出力パルス超音波（low-intensity pulsed ultrasound; LIPUS）を用いた血管新生療法の開発を目的とする．
【方法と結果】
診断目的に用いる超音波と同等の強度の超音波を用いて検討をおこなった．まず，ヒト培養血管内皮細胞に様々な照射条件で超音波を照射したところ，パルス波の波数を32波（周波数1.875 MHz; PRF 7.10 kHz;波数32）にした際に，血管内皮増殖因子（VEGF）の発現が有意に亢進することが分かった．次に，この照射条件の超音波をブタ慢性心筋虚血モデルの心臓に照射（1日あたり20分間x 3断面，隔日で3日）したところ，超音波治療群では心機能の改善を認めた．一方，対象群では，心機能は低下したままで改善を認めなかった（左室駆出率：対照群46±5→47±6％，P=0.33，超音波治療群46±4→57±5％，P＜0.05）．また，超音波治療群では，対照群に比して，虚血心筋における各種血管増殖因子の発現が亢進し，毛細血管密度が高値であった．一方，治療に伴う副作用は認めなかった．
【結論】
低出力パルス超音波は，慢性心筋虚血モデルにおいて，血管増殖因子の発現亢進および血管新生を介して，心機能を改善したと考えられる．以上の結果から，低出力パルス超音波を用いた血管新生療法は，虚血性心疾患に対する新しい低侵襲性治療法として期待される．現在，難治性狭心症患者を対象にした多施設共同治験をおこなっている．