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2025-10-28 20:32:00
医学物理学研究所 (Inserm/ESPCI Paris-PSL/CNRS) の国際研究チームは、心臓、腎臓、肝臓などの臓器全体の血流を初めて 4 次元 (3D + 時間) で視覚化できる画期的な超音波技術を開発しました。このイノベーションは、基礎医学研究と血管疾患の診断の両方において大きな前進となることが期待されています。
酸素と栄養素を細胞に運ぶ毛細血管の複雑なネットワークである血液微小循環は、臓器の機能に不可欠です。狭窄、炎症、閉塞などによりこのネットワークが破壊されると、心不全、腎臓の問題、慢性疾患などの重篤な状態を引き起こす可能性があります。しかし、これまで、大きな動脈から最小の毛細血管に至る循環全体を単一の画像で捉えることができる画像技術は存在しませんでした。
高度な超音波プローブ
そこには この新しい技術 クレマン・パパダッチ博士の指導の下、博士課程の学生であるナビル・ハイドゥールは、臓器全体の血管構造と流れを高解像度でマッピングできる高度な超音波プローブを開発しました。研究者らは、人間と同等の器官サイズを持つ動物モデルでこの技術をテストした。彼らは、微小循環を最大 100 マイクロメートルの精度で視覚化することに成功しました。
結果は印象的です。肝臓では、動脈系、静脈系、門脈系という 3 つの主要な血液ネットワークが、それぞれの固有の流れプロファイルに基づいて個別に識別できました。これは、研究者や医師が血液がどこに流れるかだけでなく、どのくらいの速さでどの方向に流れるかを確認できることを意味します。したがって、この 4D イメージングは、内部血液循環のこれまでにない詳細かつ動的な画像を提供します。
「この技術の独創性は、これまでは想像もできなかった解像度で、動いている臓器全体の血管を観察できる点にあります」とパパダッチ氏は語った。 「臓器の完全な血管動態をリアルタイムで捉えることができるのはこれが初めてです。」
非侵襲的
また、超音波プローブは非侵襲的でバッテリー不要で持ち運びができるため、既存の医療機器に簡単に統合できます。現在、Inserm の生物医学的超音波技術研究アクセラレータの支援を受けて、人体臨床試験の準備が進められています。
研究者らによると、このイノベーションは将来、微小循環障害の診断、治療のモニタリング、心血管疾患の研究において強力なツールとなる可能性があるという。
「この技術により、最大の動脈から最小の毛細血管に至るまで、循環系の動態をより深く理解できるようになります」とパパダッチ氏は結論づけています。 「これは、画像処理と個別化されたケアの精度向上に向けた有望な一歩です。」
このイノベーションは、基礎医学研究と血管疾患の診断の両方において大きな前進となることが期待されています。
4D イノベーション
2023 年、米国では 発達 複雑な心臓手術やがん手術の術前計画を改善するための、インタラクティブな心臓の 3D および 4D モデル。 AIや機械学習を活用した。 この技術により、外科医は心筋内の動的閉塞をより適切に視覚化できるようになり、どの組織を切除する必要があるかをより正確に判断できるようになります。目標は、複雑な手術において、精度を高め、リスクを軽減し、より良い治療結果をもたらすことです。
それについては2020年にすでに書きました 4D-MRIこの開発により、心臓の 3D 表現で血流、ポンプ機能と血管内の乱流の両方を視覚化できるようになりました。スマート ソフトウェアを使用して、最適な治療法を予測できます。
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