坂和 直幸¹, 三原 伸公², 秋山 いわき²

Naoyuki SAKAWA¹, Nobuhito MIHARA², Iwaki AKIYAMA²

¹同志社大学生命医科学部, ²同志社大学超音波医科学研究センター

¹Life Medical Faculty, Doshisha University, ²Ultrasonic Medical Science Research Center, Doshisha University

キーワード :

【目的】
生体内の音速分布が既知であれば，超音波エコー画像の画質が向上することは良く知られているが，in vivoで音速分布を取得する有効な手法がない．一方，最近ではMRI撮像後に再び超音波検査を施行する場合もあり，second lookと呼ばれている．この場合，MRIの画像情報を用いて音速分布を推定できれば，それを用いてより高精細な超音波画像を取得できる．そこで，本研究ではMRI撮像後のT1値，T2値から音速値を推定するモデル式を求める．その予備実験として，牛の脂肪と筋肉の音速値，T1・T2値を測定し，これらの関係を調べ，T1・T2値を変数とする音速推定のモデル式の構築を試みた．
【方法】
試料は牛の脂肪と筋肉を使用した．試料を約30 mm×30 mm，厚さ約5 mmに切り，試料と厚さ5 mmのスペーサーをアクリル板で挟んだ．中心周波数が5 MHzの平面振動子を用い，振動子面をアクリル板に接触させ，その間をグリセリンで満たし，振動子から試料に超音波を照射した．試料の上端と下端のエコーから求められる試料内伝搬時間とスペーサーの厚さより，試料の音速を算出した．
MRIの静磁場は1.5 Tであった．試料をTI値，TE値をそれぞれ変化させて信号強度の異なる画像を撮像し，信号強度からT1値，T2値をそれぞれ算出した．
【結果】
筋肉の音速値とT1値（Fig. 1），脂肪・筋肉の音速値とT2値（Fig. 2）には相関が見られたが，脂肪の音速値とT1値（Fig. 1）は相関が見られなかった．これは脂肪のT1値測定の際のパラメータ設定に改善の余地があることを示している．
測定した音速値とT1値，T2値から重回帰分析を行い，T1値，T2値を変数とした試料の音速推定のモデル式を得た．脂肪，筋肉それぞれの音速推定値Vf，Vmを導く式は（1），（2）式のようになり，算出したT1値，T2値を（1），（2）式に代入して推定値を求め，測定値との比較を行った（Fig. 3）（Fig. 4）．
Vf=-0.009T1+0.916T2+1.38×〖10〗³（1）
Vm=-0.086T1-3.235T2+1.83×〖10〗³（2）
【結論】
牛の脂肪と筋肉の音速値，MRIを用いてT1値，T2値を測定し，音速とT1値，T2値には相関関係が見られた．重回帰分析によりT1・T2値を変数としたモデル式を構築し，測定値との比較を行ったところ，音速値の推定が可能なことが示唆された．
【謝辞】
本研究は文部科学省私立大学戦略的研究基盤形成補助事業（平成25年度-29年度）の援助を受けている．