吉川 秀樹¹, 丸岡 貴司¹, 園山 輝幸², 井上 敬章²

Hideki YOSHIKAWA¹, Takashi MARUOKA¹, Teruyuki SONOYAMA², Noriaki INOUE²

¹日立製作所中央研究所, ²日立アロカメディカル第一技術開発部

¹Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd., ²Engineering R&D Department 1, Hitachi Aloka Medical, Ltd.

キーワード :

【背景】
音響放射圧を利用して生体内にせん断波を発生させ，その速度から組織弾性を評価する技術が，癌や肝臓線維化を対象に普及しつつある（Shear wave imaging: SWI）．近年では平面波送信に基づく高速送受信を利用した画像化技術も広く知られ，臨床利用に向けた検討が進められている．組織が心拍動や探触子操作による圧力を受けると，音弾性効果により圧力に比例する速度変化が生じることを前回報告した［1］．この現象は特に表在組織の腫瘍を対象にする場合，探触子の当て方で内部圧力が変化するため，手技によりSWIの弾性値分布に変化が生じ，診断精度に影響が及ぶ可能性がある．
【目的】
本報告では，SWIに対する外部圧迫の影響を，二次元画像に基づいて検討する．速度変化による弾性値の分布形態や量的変化を分析し，SWIの臨床利用に向けた知見を得る．
【実験】
中心に円形の硬部組織を含む生体模擬試料を用意し，これを挟む形で放射圧発生用のトランスデューサと波面計測用の探触子を配置し，実験系を構築した．試料上部を均一に圧迫できる仕組みを備え，歪（strain:ε）を0％から30％まで変更し，せん断波の速度計測を行なった．放射圧発生用の送信条件（Push）は，周波数3.3MHz，時間0.5msで，円形集束トランスデューサ（直径30mm, Fナンバ2）を利用した．せん断波の伝搬に伴う試料の変位（Track）は，超音波診断装置（日立アロカメディカル製EUB-8500）とリニア探触子（EUP-L73S）でRFデータを取得し，複素相関演算により算出した．変位計測の時間分解能を維持するため，Track位置を変更するごとにPush送信を実行してデータ収集を行い，弾性値の分布を示す二次元画像を構成した．
【結果】
圧迫状態においては，背景の軟部組織では平均して20kPa（ε=0％）から30kPa（ε=30％）まで50％の上昇，硬部組織においては，約40kPa（ε=0％）から50kPa（ε=30％）まで25％の上昇が見られた．カラーレンジを固定した場合，圧迫下では赤で示す硬部領域が実際よりも広くなる他，全体的に均質性が低下して形状が不明確になることが判った．
【結論】
外部圧迫がSWIに与える影響を簡易実験モデルで検討した結果，圧迫による弾性値の変動と形状視認性の低下を確認した．表在組織においては探触子の当て方が影響する可能性があり，SWIの臨床利用には手技制御や周辺組織の構造に注意を払う必要性が示唆された．一方，この特性は試料の非線形性に由来する現象であり，診断情報としての積極的活用も興味深く，今後検討を進める．
　
［1］吉川秀樹，日本超音波医学会第87回学術集会（2014）