瀧 宏文¹, 瀧 公介², 阪本 卓也¹, 山川 誠³, 椎名 毅⁴, 工藤 基², 佐藤 亨¹

Hirofumi TAKI¹, Kousuke TAKI², Takuya SAKAMOTO¹, Makoto YAMAKAWA³, Tsuyoshi SHIINA⁴, Motoi KUDO², Toru SATO¹

¹京都大学大学院情報学研究科, ²滋賀医科大学解剖学講座, ³京都大学先端医工学研究ユニット, ⁴京都大学大学院医学研究科

¹Graduate School of Informatics, Kyoto University, ²Department of Anatomy, Shiga University of Medical Science, ³Advanced Biomedical Engineering Research Unit, Kyoto University, ⁴Graduate School of Medicine, Kyoto University

キーワード :

【はじめに】
血管の動脈硬化性変化を早期に発見することは生活習慣病の予防・早期治療の観点から重要である．血管壁の肥厚や血管の狭窄を高精度で検出するため，我々は周波数領域干渉計法とCapon法を用いた高距離分解能超音波血管イメージング法を提案してきた．本研究では本手法の画像安定性を改善するため横方向に平均化を行い，従来のB-mode像と血管壁の描出精度を比較した．
【実験方法と結果】
我々が提案してきた高距離分解能超音波血管イメージング法は，各走査線の受信信号に対して周波数領域干渉計法を適用し，深さ方向にビームを形成する．さらにCapon法を用いることにより高距離分解能を実現している．よって各走査線に対して独立して周波数領域干渉計法を適用し画像化を行うため，推定電力が横方向に大きく変化する．提案法による描出画像の横方向安定性を向上させるため，本研究では横方向に5ピクセル幅で移動平均を行った．提案法の血管壁描出能を評価するため，固定し寒天ゲルに包埋した豚大腿動脈を商用の超音波診断装置で測定し，出力されたIQ信号に提案法を適用した．使用したプローブはリニアアレイプローブであり，送信波の中心周波数は7.5MHzである．超音波診断装置で血管を測定後，測定面で血管を切断し顕微鏡下で血管壁の内側，外側の境界を抽出し，これを真の血管壁境界の位置とした．提案法による描出画像と従来法のB-mode像のそれぞれについて，各走査線で血管後壁付近の推定電力強度の極大値を2つ抽出し，血管後壁の内側，外側の境界とした．図1は提案法，従来法により抽出された豚大腿動脈の血管後壁境界の位置と，顕微鏡下で抽出された血管後壁境界の位置である．本研究ではこれらの血管壁境界の位置が顕微鏡下で抽出された真の境界位置から0.05 mm以上離れている場合，血管壁位置の抽出に失敗したとした．提案法の血管壁境界の抽出率は94.9%である一方，従来法の血管壁境界の抽出率は74.4%であった．
【結論】
本研究により，提案する周波数領域干渉計法を用いた高距離分解能血管イメージング法は従来法と比較し距離分解能が高いだけでなく血管描出能も高いことがわかった．このことから，提案法による血管イメージング法を用いた血管壁厚み計測が有効であることが示された．