長岡 亮¹, 荒川 元孝¹, 小林 和人², 吉澤 晋³, 梅村 晋一郎³, 西條 芳文¹

Ryo NAGAOKA¹, Mototaka ARAKAWA¹, Kazuto KOBAYASHI², Shin YOSHIZAWA³, Shin-ichiro UMEMURA³, Yoshifumi SAIJO¹

¹東北大学大学院医工学研究科医工学専攻医用イメージング分野, ²本多電子株式会社研究部, ³東北大学大学院医工学研究科医工学専攻超音波ナノ医工学分野

¹Biomedical Imaging Laboratory, Graduate School of Biomedical Engineering, Tohoku University, ²Division of Research and Development, Honda Electronics Co. Ltd., ³Ultrasound Enhanced Nanomedicine Laboratory, Graduate School of Biomedical Engineering, Tohoku University

キーワード :

【目的】
我々は拍動によって生じる変位が生体組織を伝播する速度を用いて，その組織弾性を評価する手法を提案した．しかしながら，振動源となる流れの速度変化に伴い，伝播速度も変化することが明らかになってきた．これはその速度変化に伴い，有する周波数成分が変化するためと考えられる．そこで，この速度変化の影響を最小にし，また，粘性の影響も考慮した弾性イメージング手法を提案する．本発表では，頸動脈の拍動による変位を高フレームレートSpatial Compound Imagingを用いて計測を行う．提案手法を用いて，計測した拍動による変位より推定された伝播速度分布結果を報告する．
【方法】
プログラマブルRF信号送受信装置及び9.0 MHzリニアプローブ（日立アロカメディカル）を用いて計測を行った．平行波を-6°，6°，-3°，3°，0°の順に200μsec間隔で照射し，反射RF信号をサンプリング周波数36 MHz, 16 bitで取得した．得られた反射信号をparallel beamformingを用いて，Compound画像を作成した．各Compound画像の時間間隔は1 msであり，1 kHzのフレームレートである．また，本報告では粒子速度を変位として使用した．同RF信号にヒルベルト変換を適用して得られた解析信号を用いて一次元複素相関法及び位相差により粒子速度計測を行った．その後，-6°及び6°，-3°及び3°から深さ方向，プローブ水平方向の粒子速度成分をそれぞれ算出した．本発表では，プローブ水平方向への深さ方向の粒子速度成分の位相変化から伝播の位相速度を推定した．血流速度変化，及び粘性の影響を最小化するために，直流付近の位相速度を用いて，組織の硬さ推定を行う．計測部位は24歳の健常男性の右総頸動脈とした．
【結果および考察】
拍動により生じた変位が総頸動脈，筋肉，体表へと伝播する様子を高フレームレートSpatial Compound Imagingを用いて計測した．図は提案手法によって計測された拍動により生じた変位から推定された伝播速度分布である．得られた伝播速度分布は計測部位の形態と良く一致した．また，各組織において周波数の増加とともに伝播速度増加も確認された．これは生体組織が粘性成分を有するためと考えられる．
【結論】
提案手法を用いて，拍動により生じた変位の伝播速度分布の可視化が可能であった．また，筋肉，筋膜及び頸動脈前壁の伝播速度を明らかにした．今後は伝播速度の位相速度の分散関係から弾性及び粘性の推定を行う．