江本 龍二¹, 吉澤 昌純¹, 川畑 宏貴¹, 藤井 康友², 入江 喬介³, 谷口 信行²

Ryuuji EMOTO¹, Masasumi YOSHIZAWA¹, Hirotaka KAWABATA¹, Yasutomo FUJII², Takasuke IRIE³, Nobuyuki TANIGUCHI²

¹東京都立産業技術高等専門学校ものづくり工学科, ²自治医科大学臨床検査医学, ³マイクロソニック株式会社社長

¹Monozukuri Department, Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology, Japan, ²Department of Clinical Laboratory Medicine, Jichi Medical University School of Medicine, Japan, ³President, Microsonic co., ltd., Japan

キーワード :

【背景および目的】
皮膚は「内臓の鏡」呼ばれ，皮膚疾患に限らず多く内科疾患にて種々の皮疹を呈することから，プライマリーケアにおいて皮疹の詳細な評価は重要である．一方で様々な診断機器が発達した今日において，皮疹の評価は熟練した皮膚科専門医においてのみなされているのが現状であり，有用なmodalityの報告はきわめて少ない．本研究の目的は超音波干渉法を用いた音響インピーダンス差分イメージングシステムを皮膚に応用し，皮疹の凹凸や硬さを客観的に評価する手法を開発することである．
【原理】
固定長伝送線路として先端を凹型に加工して収束超音波を発生する石英棒センサを用い，可変長伝送線路を水とする．石英棒センサの先端を，水を介して試料と対面させる．石英棒センサのもう一端に接着した圧電素子にバースト波を印加し，石英棒センサ先端から超音波を照射すると，石英棒センサの先端と水の界面からの反射信号と，試料と水の界面からの反射信号との干渉波形を得る．石英棒センサと試料の間の距離（可変長伝送線路の距離）を変えると2つの位相関係が変化し干渉波形の振幅が変化する．可変長伝送線路と固定長伝送線路の音響インピーダンスが既知なら，距離を変化させたときの干渉信号の最大振幅と最小振幅の比から試料の音響インピーダンスが求められ，これを超音波干渉法と呼ぶ^1）．距離を一定とすれば，試料の音響インピーダンスが変化すると干渉信号の振幅が変化する．この干渉信号の振幅を試料の計測位置に従ってマッピングする事で，音響インピーダンスの差分を反映する画像を得ることができる．これを音響インピーダンス差分法と呼ぶ．ここで，音響インピーダンスの変化と可変長伝送線路の距離（試料の凹凸）両者が干渉信号の振幅を変化させるため，その振幅を試料の計測位置に従ってマッピングすることで，試料表面の硬さに伴う音響インピーダンスの変化と表面形状を反映する画像の取得が期待できる．
【対象および方法】
直径1.25mmの石英棒センサにより計測システムを構築し19.2MHz，20周期のバースト波を送信してヒト皮膚（手掌および手背）の画像化を行った．その結果を図1に示す．
本研究は文部科学省科学研究費補助金「基盤研究（C）」の援助を受けている．
【参考文献】
［1］吉澤昌純，守屋　正．生体骨用反射型インピーダンス計測法．超音波TECHNO，2006.9-10,pp48.51.