蜂屋 弘之

Hiroyuki HACHIYA

東京工業大学理工学研究科

Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology

キーワード :

【はじめに】
日本超音波医学会の機器及び安全に関する委員会は，医用超音波の安全性に関する調査及び研究を行い，また安全性に関する啓蒙を行っている．超音波の医用応用の中で，最も普及しているのは超音波診断装置である．超音波診断装置は，小さな音響エネルギーの超音波を用いて体内を画像化する装置であり，他の診断法に代えがたい重要で無侵襲な診断方法として広く普及している．この超音波診断装置を用いた診断が安全で有用なものとなるよう，本委員会が最近取り組んでいる取り組みについて紹介する．
【音響放射力を用いた診断法について】
生体のずり弾性に対応する硬さは，有用な診断情報を提供することが指摘されている．この硬さを求める一つの方法は，力に対する変形を計測することである．力の与え方としては，生体を機械的に押すことが単純な方法であり，探触子を生体にあて軽く上下させるなどの方法で力を加え，変形の計測する方法が普及している．この上下方向に力を加える方法として，音響放射力 （acoustic radiation force） を用いる方法があり，診断装置として市販もされている．音響放射力は流体中を進む超音波を物体で遮ると，照射物体表面に，超音波のエネルギー密度に比例して生じる力であるが，物体に変位を与えるために，一般的には強度の大きい超音波が用いられる．本委員会では，このような音響放射力を用いた診断法の生体への影響について調査ならびに検討を行い，その結果についてweb上で報告している．超音波の出力に関し，生体への影響が懸念される物理現象はキャビテーションによる組織への物理・化学的影響と，超音波の熱的作用による温度上昇である．音響放射圧によって組織変位を発生させるために用いられる超音波は，従来の超音波診断装置と異なり，持続時間の長いパルス波形が用いられる．超音波診断装置には，安全性を確保するために，キャビテーションに関係する負音圧を規制するMI値や，温度上昇を規制する空間ピーク時間平均音響強度が定められており，市販の診断装置は，それらの制限を満たしている．しかし，音響放射力を用いた診断法では，組織に変位を与えるために，一回の超音波照射持続時間が従来の診断装置よりも長く，持続時間内での熱発生は大きい．焦点上に骨が存在する場合などには，温度上昇はより大きくなることが指摘されているので，従来の規制値が適切なのかは議論が必要である．さらに，超音波照射領域中に造影剤のマイクロバブルとその残存物が存在する場合，キャビテーション発生及び温度上昇が増強されるため，音響出力の安全上の閾値は低下すると推察される．本委員会では，造影剤を投与した場合は，マイクロバブルとその残存物が体内から消滅するまでに必要な時間を経過した後に十分注意して本診断法を実施することを推奨している．このような従来と異なる超音波の送信波形や波連長をもつ場合には，生体への影響については現時点では判断が難しい点もあり，より適切な評価方法や生体作用の検証方法などについて，本委員会では継続的に検討を行っている．
【超音波診断装置の精度管理手法について】
現在，超音波診断装置の性能の経年変化に対する基準がなく，長い年月が経過している装置でも動作していれば，診断画像の状態などに大きな注意を払わずに使用されるケースが見受けられる．本委員会では，診断に使用されるための装置の精度管理を行なう方法の指針を示すための作業を行っており，この結論についてもweb上で公開する予定である．