Online Journal
電子ジャーナル
IF値: 1.878(2021年)→1.8(2022年)

英文誌(2004-)

Journal of Medical Ultrasonics

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2012 - Vol.39

Vol.39 No.Supplement

一般口演
基礎:血管・心臓

(S333)

血管壁弾性計測自動化のための拍検出自動化処理の検討

Investigation on automatic beat detection for measurement of arterial wall elasticity

宮地 幸哉1, 2, 近藤 祐司1, 長谷川 英之2, 3, 金井 浩2, 3

Yukiya MIYACHI1, 2, Yuji KONDO1, Hideyuki HASEGAWA2, 3, Hiroshi KANAI2, 3

1富士フイルム株式会社R&D統括本部 メディカルシステム開発センター, 2東北大学大学院医工学研究科, 3東北大学大学院工学研究科

1Medical Systems Development Center, R&D Management Headquarters, FUJIFILM Corporation, 2Graduate School of Biomedical Engineering, Tohoku University, 3Graduate School of Engineering, Tohoku University

キーワード :

【はじめに】
血管壁の弾性は,動脈硬化の進展とともに変化することから,その計測方法について種々の検討が行われてきた.共著者等は,受信超音波の位相の解析より,心拍による微小な動脈壁のひずみ・弾性特性を局所ごとに計測する位相差トラッキング法を開発,改良してきた.[1][2] 血管壁の弾性計測は,拍開始近傍フレームを設定,トラッキング初期位置を設定し,1拍内の血管壁の動きを精密にトラッキングすることで行ってきた.近年のモバイルタイプの装置や頚動脈エコーの検診等では心電図が使われないことも多いため,拍検出の自動化は,検査時間の短縮,正確な弾性率測定のために重要である.本研究では,超音波画像(IQ)データのみを用いた簡便な方法で,拍検出の自動化ができるか検討した.
【方法】
総頚動脈のBモード断層像で,血管前壁,後壁を含め血管をズームし撮影を行った.使用装置は富士フイルム社製FAZONE M,プローブはL10-5リニア型を用いた.拍開始,終了フレームの自動検出法の概略は,以下の通りである.まず,Bモード断層像の輝度情報を用いて,血管の前壁,後壁を自動検出する.次に,自動検出した前壁,後壁の位置を,位相差トラッキング法を用いて追跡し,血管の径変化速度波形,径変化波形を求める.各ラインで極小径を与えるフレームを拍開始,終了フレーム候補として抽出,ノイズ等の影響による誤検出を防ぐために統計的な解析を行い,拍開始,終了フレームを決定する.
【結果】
図は38才健常男性の計測例で,上段より,心電図,径変化速度波形,径変化波形を示す.点線がR波,1点鎖線が本手法により検出された拍開始,終了フレームの時刻である.血管極小径を与える拍開始,終了フレームは,心電図のR波より0.08秒程度遅れたタイミングで安定して検出されていることがわかる.
【結論】
今回の検討で得られた拍検出自動化処理を用いることで,血管壁弾性計測にかかる時間が短縮され,弾性率測定の精度も向上した.今後は,自動化処理にさらなる改良を加え,血管壁弾性計測の普及に貢献したい.
【参考文献】
[1]H. Kanai, et al. : IEEE Trans. UFFC, 43, 791, 1996.
[2]H. Hasegawa and H. Kanai: IEEE Trans. UFFC, 55, 1921, 2008.