Online Journal
電子ジャーナル
IF値: 0.966(2018年)→0.898(2019年)

英文誌(2004-)

Journal of Medical Ultrasonics

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2016 - Vol.43

Vol.43 No.Supplement

一般口演
工学基礎 生体作用

(S538)

MRIの画像情報を用いる音速推定のための予備実験

Preliminary experiments for the sound velocity estimation using MRI image information

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.