同一患者内での高 WSS 部と正常部の組織比較

画像上の色分けが壁の実体に対応しているかを確かめるには、同じ場所の壁を実際に見るのが、もっとも直接的な方法です。それを行った研究があります。

二尖弁大動脈弁における検証条件

二尖弁大動脈弁では、弁の形が特異な血流を作り、上行大動脈の壁に偏った負荷をかけます。しかも手術で大動脈壁を切除する機会があります。流れの指標と組織を突き合わせる条件が揃っています。

この研究¹は 4D Flow MRI で壁面せん断応力を評価し、高い領域と正常な領域を特定したうえで、手術時にその両方から壁組織を採って比較しました。4D Flow MRI がどういう手法で、何をどう撮るのかは 4-1第4章で扱います。ここでは「心周期にわたる3次元の速度場が得られる撮像」と考えておいてください。

同一患者内で対にする研究設計

要点は、患者間で比べず、同一患者の中で対にしたことです。個人差（年齢、血圧、遺伝的背景）が丸ごと打ち消され、流れと組織の対応だけが残ります。

結果は明確でした。高 WSS 側ではエラスチンが減り（36.6% 対 49.1%）、弾性線維が細くなり（2.72 対 3.25 µm）、線維間の距離が広がっていました。TGFβ-1 とマトリックス分解酵素（MMP-1/3）、その阻害因子（TIMP-1）の発現も高くなっていました。

弾性線維が減って細くなるというのは、大動脈壁が伸展性を失う方向の変化です。つまり WSS と壁組織の対応があり、壁面せん断応力のマッピングは「見た目の指標」ではないことになります。

WSS 絶対値についての限界

一方で、押さえておくべき限界があります。

WSS の絶対値は示されていません。 高いか正常かの判定は、対照群の95%信頼区間から外れるかどうかで行っています。つまり「何 Pa 以上が高い」ではなく、「対照の分布から外れている」という相対的な判定です。

著者らは分解能による過小評価を認めつつ、相対的な高低は被験者間で保たれるという立場を取っています。この「絶対値は無理でも高低は使える」という構図は、第6章で不確かさを定量した研究²が数字で裏づけます。入力がばらついても空間分布は保たれる、という結果です。

3-2次の記事では、実測値が対で示されている報告を読みます。