近藤 健悟¹, 井手口 耕², 山川 誠³, 椎名 毅⁴

Kengo KONDO¹, Ko IDEGUCHI², Makoto YAMAKAWA³, Tsuyoshi SHIINA⁴

¹京都大学学際融合教育研究推進センター, ²京都大学医学部人間健康科学科, 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人間健康科学系専攻

¹Center for the Promotion of Interdisciplinary Education and Research, Kyoto University, ²School of Human Health Sciences, Faculty of Medicine, Kyoto University, ³Advanced Biomedical Engineering Research Unit, Kyoto University, ⁴Department of Human Health Sciences, Graduate School of Medicine, Kyoto University

キーワード :

【はじめに】
近年，剪断波速度計測による組織弾性分布の定量化が注目されている．剪断波を生成させるための方法としては，一般に外部加振器による機械的加振，超音波による音響放射圧加振のいずれかが用いられる．本研究では，計測装置によって制御された加振源，すなわち外部加振器や音響放射圧を用いない剪断波の計測を目的とし，発生源として拍動を想定する．本報告ではその予備実験として，拍動の代わりに指でランダムに叩いて加振することで発生した剪断波を計測し，剪断波速度およびその周波数依存性を求める手法の実現可能性を検討した．
【方法】
非制御加振源による剪断波を抽出し，剪断波速度を推定する方法として，Gallotらによって提案されたPassive Elastography［1］の手法を用いる．加振源から発生した剪断波を観測するために高速フレームレートで変位計測し，長時間（10秒程度）記録する．剪断波の生成波形の影響を減らすため，得られた変位信号をホワイトニングし，加振源に十分な強度が含まれない周波数成分をバンドパスフィルタによって除去する．剪断波速度を求める点を基準とし，他の点との変位波形の相互相関を求める．これによって得られる変位の時空間分布は，Time Reversalにより基準点に焦点形成を行った場合と同等であり，このときの半値幅は回折限界である半波長とほぼ一致する［1］．用いた周波数と得られた波長から剪断波速度を推定する．さらに，剪断波速度推定に用いる周波数を変化させて同様の処理を行うことにより，粘性による剪断波速度の周波数依存性を求める．
【結果】
図1-2に示す濃度0.5％，1％の2層からなる寒天ファントムを指で叩き，フレームレート5kHzで計10秒間のデータを計測した．得られた弾性分布を図3に示す．濃度の異なる層の境界部がはっきりと現れており，相対的な硬さの違いを描出できた．さらに，速度推定に用いる周波数を変化させ，それぞれの周波数に対する剪断波速度を推定することで，周波数依存性が推定できることが示唆された．一方で，推定されたヤング率の値は機械的な測定によって求められた値と比較して大きな値となった．剪断波速度を定量的に求めることが今後の課題となる．
【参考文献】
［1］T. Gallot, et al., IEEE Trans. UFFC, 58, 1122 （2011）.