炭 親良

Chikayoshi SUMI

上智大学理工学部情報理工学科

Communication and Information Sciences, Sophia University

キーワード :

我々は，超音波変位計測に基づく力学的特性の再構成方法の開発を行ってきた．最近に開発した方法には，超音波ビームフォーミング法として横方向変調法やASTA（A Steering Angle），変位べクトル計測法として多次元自己相関法，多次元ドプラ法，多次元クロススペクトラム位相勾配法，また，いわゆる1次元計測法と新しいDemodulation法の組み合わせ［1］，弾性率再構成法としては方法AからFの多次元再構成法［2］や歪比をベースとする1次元再構成法がある［3］．我々の過去の業績には多次元位相マッチング法［4］があり，世界的に複数の診断装置で採用され，また，Ophirらによるエコーのストレッチングやコンプレッションも行われる．これらにより実現されたElastographyと称されることの多いいわゆる圧迫方向の歪をイメージングする方法やARFIと称される放射圧イメージングが臨床にて使用されるに至った今，次世代の弾性メージングでは我々の開発してきた上記の方法が有用となることが期待される．上記のビームフォーミングは，次世代型の超音波診断装置の根幹となることが期待されている．分解能やスッペクルサイズが横方向とビーム方向とで変わらない［5］．実質的に3mm径の腫瘍の鑑別を実現することを1つの目標としてきたが，公称周波数7.5MHzの超音波を使用した場合には，2次元変位ベクトルは0.8mm程度の空間分解能で実時間で計測できる．3次元ベクトル計測も可能である．また，ずり弾性率の再構成においては，一次元再構成（歪比）［3］の次には，組織変位の方向を考えることなく処理できる多次元再構成［2］が主流になるものと考える．つまり，上記変位ベクトル計測法を用い，任意の力源において，トランスデューサを対象組織にあてるだけで全方向の変位成分を高精度に計測でき，これにより，ポアソン比の再構成も可能となり，加えて，粘弾性，密度や物理量である慣性，応力テンソル，内圧（平均垂直応力），力源（放射圧）の再構成も可能とした［6］．関心領域内の変位ベクトルを計測できればよい．理想的にはずり弾性率の参照物をトランスデューサと対象組織の間に挟んで絶対的な再構成を行うことが望ましいが，肝や心臓等の深部組織を対象とする場合は，実質組織や脂肪組織等の均質組織にて単位値を参照値として，それらの相対的な再構成も可能とした（方法E［2］）．形態学的にアーチファクトが無く，また，従来から，外圧や外振動，心拍等の関心領域外の任意の力源を使用できたこと，また，上記の通り，関心領域に力源が存在する場合の再構成［6］も可能にしたことにより，応用範囲が格段に広範化される．同アプローチに基づき，心腔内や体表と並行して流れる血流を対象とし，速度ベクトル計測による血圧や粘性の再構成も可能である［6］．従来より，上記の鑑別診断に加えて，RF加熱治療やHIFUの治療効果のモニタリングに弾性再構成を応用してきたが，歪計測よりも安定した診断能があることを確認しており［7］，また，上記を高周波顕微鏡で実現することにより，心筋や皮膚，血液などの再生医療や組織培養に生かす試みも行っている［8］．
［1］ 日本音響学会2009年秋季研究会, 1-7-1. 9月.
［2］ Acoustical Imaging, 29, 59-69, 2008.
［3］ Journal of Medical Ultrasonics, 34, 171-188, 2007.
［4］ IEICE Trans. on Fundamental, E78-A, 1655-1664, 1995.
［5］ JJAP, 47（5）, 787-799, 2008.
［6］ Therm Med, 25（4）, 89-103, 2009.
［7］ IEEE Trans UFFC, 52, 1670-1689, 2005.
［8］ “Shear modulus microscopy using displacement vector measurement,” Proc 7th Int Conf Ultrason Meas Imaging Tissue Elasticity （4 pages）, 2008.