金井 浩^{1, 2}, 酒井 康将^{1, 2}, 瀧 宏文^{1, 2}

Hiroshi KANAI^{1, 2}, Yasumasa SAKAI^{1, 2}, Hirofumi TAKI^{1, 2}

¹東北大学大学院工学研究科電子工学専攻, ²東北大学大学院医工学研究科医工学専攻

¹Dept of Electronic Eng., Graduate School of Eng., Tohoku University, ²Dept of Biomedical Eng., Graduate School of Biomedical Eng., Tohoku University

キーワード :

【目的】
循環器系疾患の主因である動脈硬化症の初期段階に発生する血管内皮機能障害は，投薬や治療によって完治が可能と言われており［1］，初期段階での評価は重要である．従来の血管内皮機能の評価方法として用いられるflow-mediated dilation（FMD）法は，血流依存性血管弛緩反応（FMD反応）による血管径の増加率を用いて評価しているが，この評価法は血管壁の機械的特性の変化を直接には評価していない．我々の研究グループでは，1心拍中での血圧および拍動に伴う血管壁の厚み変化の計測をFMD反応時に継続し，動脈壁粘弾性率推定による血管内皮機能の評価法を提案した［2］．しかし，この手法は，厚さ数十μm以下の血管壁の微小変化への適用が難しく，粘弾性推定値のばらつきが大きかった．また，中心周波数が22 MHzの高周波超音波プローブを用いており，一般的な超音波診断装置での計測に適していなかった．本報告では，汎用超音波診断装置を用いて直径約100μmの橈骨動脈の直径変化を計測し，FMD反応時における粘弾性率の推定を行った．
【対象と方法】
23歳健常男性の左手橈骨動脈において，血管径および血管壁の圧力歪み粘弾性係数の推定を行った．血管径およびその変化の計測には，7.5MHzの超音波プローブを用いた．また，血管径を挟んで橈骨動脈に沿って2つの圧力センサを設置し，圧力センサ間の遅延時間からプローブとセンサ間に生じる伝播時間差を補正し，超音波計測位置での圧力を推定した．FMD反応の評価のため，安静時において20秒毎に3分間，駆血開放後において10秒毎に5分間で計測を行った．
【結果と結論】
図にFMD反応時における血管径および圧力歪み弾性係数の経時的変化を示す．駆血開放後に，圧力歪み弾性係数は血管径の変化率（22.5％）よりも大きな変化（47.8％）を確認できた．また，圧力歪み粘性係数に関しても，駆血開放後の減少を確認できた．これにより，本手法を用いてFMD反応時の動脈壁粘弾性推定から血管内皮機能を評価できる可能性と血管壁の粘性について解明できる可能性が示唆される．
［1］野出孝一，『日経メディカルエクスプレス5月号』別冊，日経BP社，2013
［2］M. Sato, H. Hasegawa, H. Kanai, Jpn. J. Appl. Phys. 53，07KF03，2014