近藤 健悟¹, 山川 誠², 椎名 毅³

Kengo KONDO¹, Makoto YAMAKAWA², Tsuyoshi SHIINA³

¹京都大学学際融合教育研究推進センター, ²京都大学先端医工学研究ユニット, ³京都大学大学院医学研究科

¹Center for the Promotion of Interdisciplinary Education and Research, Kyoto University, ²Advanced Biomedical Engineering Research Unit, Kyoto University, ³Graduate School of Medicine, Kyoto University

キーワード :

剪断波を用いた組織弾性イメージングは，弾性率が剪断波速度の二乗と密度の積で表されることから，定量的に弾性率を求める方法として実用化された．超音波による音響放射圧あるいは外部加振器によって剪断派を生成し，剪断派の伝搬過程を超音波で計測する．これによって得られる弾性率は，びまん性肝疾患などにおいてその進行度と良く相関していることが示されている．
一方，粘性のある媒質では，周波数に依存して組織の見かけの硬さが変化する．すなわち，低い周波数に相当する触診で感じる硬さと高い周波数の剪断波の伝搬速度から得られる硬さが異なる値となる可能性がある．そこで，弾性と粘性を分離することで触診と剪断波による弾性像の情報の違いをなくすことが期待でき，さらに粘性という組織性状を表す新たなパラメータを得られる．我々は，音響放射圧照射時の照射距離間隔を細かくし，さらに多数回の計測を行うことで信号対雑音比を向上させ，周波数ごとの剪断波速度を高精度に求めることで粘性および弾性の分布を画像化できることをファントム実験により確かめた．これによって組織粘弾性分布を定量的に求めることが可能となる．
また，現在広く用いられる剪断波速度推定法では，剪断波の伝搬方向を仮定して，その伝搬時間を計測することから，複雑に反射や屈折を生じる腫瘍組織などでは推定誤りが起こり，アーチファクトが発生する原因となることがこれまでの検討で示唆されている．そこで我々は，伝搬方向の仮定を用いない新しい方法として，剪断波を仮想的に収束させ，その収束径から波長を推定し剪断波速度を推定する方法に着目し，その有効性について検討している．計測した剪断波をTime Reversal等の方法を用いて十分に収束させると，この収束径は波長の関数となり，すなわち収束径から剪断波速度を求めることができる．この方法を用いることで，弾性分布像を得られることを基礎的な実験により確かめた．
剪断波を用いた組織粘弾性の計測は，組織性状を定量的に可視化できる方法として着実に進歩している．しかし，アーチファクトの発生要因の検討やその対策など，まだ解決すべき課題も残っており，さらなる発展が望まれる．