椎名 毅

Tsuyoshi SHIINA

京都大学大学院医学研究科人間健康科学系専攻

Graduate School of Medicine, Human Health Sciences, Kyoto University

キーワード :

【緒言】
非侵襲性が重視される臨床においては，組織性状に関する診断情報を得る手段は限られているが，2004年に組織性状を敏感に反映する硬さ情報を可視化するElasticity Imaging（組織弾性影像法）が実用化され，現在では癌診断の他，動脈硬化，慢性肝疾患の診断や治療時のモニタなど，幅広い臨床応用の研究が進められている．一方で，現在では，数社から組織弾性像を表示可能な装置が発表されているが，測定する物理量，組織へ加圧法，画像構成法において様々な手法が用いられている．このため，適切な診断応用のためには，その原理と同時に，各手法にあった測定条件での測定と，特徴と限界を十分に理解した上で利用することが重要と言える．
【測定物理量】
硬さを表す組織に固有な物理量は「弾性率」である．組織弾性影像法の最終目標はこの弾性率を計測し画像化することであるが，現在の装置の大部分は，組織の変位を測定し組織の変形率すなわち「ひずみ」を画像化するstrain imagingである．これに対し，最近実用化されたものに，体内にせん断波を発生させ，その速度を測定してヤング率（剛性率）を画像化するshear modulus imagingがある．前者は通常の診断装置のみでよく簡便に計測できる利点があるが，ひずみの値自体は圧迫程度に依存するので，組織間の相対的な指標として利用している．後者は，弾性率が得られる点で定量的であるが，専用の装置構成が必要となるなどそれぞれ得失がある．
【加圧法】
ひずみ像では組織を圧迫して変形させる必要がある．通常は体表から用手的に圧迫する手法が用いられ，現在の装置の大部分はこの方法であるが，一部で焦点での音響放射圧により圧迫する手法（ARFI）がある．これは深部臓器の圧迫に適しているが，通常装置より音響強度が強くなるので適用には配慮が必要である．一方，Shear Modulus Imag.では，音響放射圧を用いてせん断波を作る手段が，近年実用化した．
【画像構成法】
ひずみ像を得るための変位計測には，最初に実用化を達成した複合自己相関法の他にも，speckle tracking法，組織ドプラ法を応用したものなどが用いられている．これらは，ともにstrain imag.ではあるが，解像度，フレームレートなどの基本的な特性の他に，適した圧迫の手法やそれにより得られる画像の意味なども異なる場合がある．例えば，生体組織は非線形性のため圧迫を強めると硬さ（弾性率）が増加する傾向にあり，圧迫の強さにより画像が大きく異なってくるので，どの状態で画像を得ているかの注意が必要といえる．Shear modulus imag.も，せん断波の伝搬速度を得るために組織の変位を測る点ではstrain imag.と同じであるが，現状では空間相関を用いる手法が一般的である．せん断波の伝搬速度は，軟組織の場合，1〜10m/s程度 と変動幅が大きく病変組織ではさらに増大する可能性もある．これは，組織診断における組織弾性映像法の有効性を示す反面，屈折の影響が出やすい点に注意すべきである．
【結語】
組織弾性影像法は，上記のように，まずは測定物理量で2つに別れ，次に加圧手法で2つに分かれると言える．また，画像構成法では，超音波診断の利点である，簡便性，実時間性を損なわない範囲で実用化する必要がある．今後，高機能化が期待できるが，現時点では，いずれの装置でも簡単化した組織モデルに基づいた手法が適用されている．このため，組織モデルと実際の生体の相違，例えば，非線形性，異方性，強い不均一分布などによる誤差やアーチファクトを生じうるので，Bモード像やドプラ法と同様，組織弾性像でもその原理やアーチファクトの生成のメカニズムの理解が，正確な診断のためには重要と言える．