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講演抄録/キーワード
講演名 2005-08-18 14:00
大動脈弁閉鎖時に生じたパルス状振動が心臓壁を伝搬する現象の計測
金井 浩東北大
抄録 (和) 心筋の粘弾性は,心臓の拡張期特性を評価する上で重要であるにも関わらず,従来,非侵襲的に計測することができなかった.我々は,超音波を用いて,拍動によって大きく動いている心臓壁上の振幅数十ミクロン以下の微小運動速度波形を百Hz までの帯域にわたり高精度に計測する手法を開発した.さらに超音波ビームを約16 方向に送信することにより,左心室の数百点における微小運動速度波形を同時に計測した.その速度波形にフーリエ変換施し得られた位相値を数百点で求めカラーコードによってカラー画像を生成した.このカラー画像を約2ms 間隔で表示することで,パルス状の振動(振幅は心室中隔壁に垂直方向) が心室中隔壁に沿って伝搬する様子を画像化した.本報告では,さらにこのパルス波の瞬時の位相速度の周波数分散性を決定し,血液に浸った粘弾性板内のラム波の波動伝搬モデルを用いて,心室中隔壁のずり粘弾性定数を決定した.60Hz 成分に関して,大動脈弁閉鎖時刻の前後20ms において,位相速度は,5 m/s から3 m/s へ減少し,得られたずり弾性定数は,24-30 kPa でほぼ一定であったが,ずり粘性定数は,400 Pa s から70 Pa s に減少していた.これらの特性は,健常者5 名に関してほぼ同様な傾向があった.また同様な周波数における文献値とも対応している. 
(英) Though myocardial viscoelasticity is essential in the evaluation of heart diastolic properties, it has never been noninvasively measured in vivo. By the ultrasonic measurement of the myocardial motion, we have already found that some pulsive waves are spontaneously excited by aortic-valve closure (AVC) at end-systole (T0). In this study, using a sparse sector scan, in which the beam directions are restricted to about 16, the pulsive waves were measured almost simultaneously at about 160 points set along the heart wall at a sufficiently high frame rate. The consecutive spatial phase distributions clearly revealed wave propagation along the heart wall for the first time. The propagation time of the wave along the heart wall is very small, namely, several milliseconds, and cannot be measured by conventional equipment. Based on this phenomenon, we developed a means to measure the myocardial viscoelasticity in vivo. The phase velocity of the wave is determined for each frequency component. By comparing the dispersion of the phase velocity with the theoretical one of the Lamb wave, which propagates along the viscoelastic plate (heart wall) immersed in blood, the instantaneous viscoelasticity is determined noninvasively. This is the first report of such noninvasive determination. In in vivo experiments applied to five healthy subjects, propagation of the pulsive wave was clearly visible in all subjects. For the 60-Hz component, the typical propagation speed rapidly decreased from 5 m/s to 3 m/s around the time of AVC. The typical value of elasticity was about 24-30 kPa and did not change around the time of AVC. The typical transient values of viscosity decreased rapidly from 400 Pa s at T0-8ms to 70 Pa s at T0+10 ms. These values are comparable to those obtained using audio frequency in in vitro experiments reported in the literature.
キーワード (和) 心臓壁トラッキング / 心臓壁振動 / 心筋運動 / 空間分布 / 位相差トラッキング法 / ラム波 / 粘弾性 /  
(英) heart wall tracking / heart wall vibration / myocardial motion / spatial distribution / phased tracking method / Lamb wave / viscoelasticity /  
文献情報 信学技報, vol. 105, no. 230, EA2005-35, pp. 7-12, 2005年8月.
資料番号 EA2005-35 
発行日 2005-08-11 (EA) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685
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研究会情報
研究会 EA  
開催期間 2005-08-18 - 2005-08-19 
開催地(和) 東北大学 青葉山キャンパス 
開催地(英)  
テーマ(和) 立体音響・音場制御/聴覚/一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 EA 
会議コード 2005-08-EA 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 大動脈弁閉鎖時に生じたパルス状振動が心臓壁を伝搬する現象の計測 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Propagation of pulse vibration along heart wall caused by closure of aortic valve 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 心臓壁トラッキング / heart wall tracking  
キーワード(2)(和/英) 心臓壁振動 / heart wall vibration  
キーワード(3)(和/英) 心筋運動 / myocardial motion  
キーワード(4)(和/英) 空間分布 / spatial distribution  
キーワード(5)(和/英) 位相差トラッキング法 / phased tracking method  
キーワード(6)(和/英) ラム波 / Lamb wave  
キーワード(7)(和/英) 粘弾性 / viscoelasticity  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 金井 浩 / Hiroshi Kanai / カナイ ヒロシ
第1著者 所属(和/英) 東北大学 (略称: 東北大)
Tohoku University (略称: Tohoku Univ.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2005-08-18 14:00:00 
発表時間 30分 
申込先研究会 EA 
資料番号 EA2005-35 
巻番号(vol) vol.105 
号番号(no) no.230 
ページ範囲 pp.7-12 
ページ数
発行日 2005-08-11 (EA) 


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