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 せん断波イメージング

(S540)

プローブ加振によるせん断波を用いた2-D Transient elastographyの実験的検討

2-D transient elastography using shear wave excited by ultrasound probe vibration

平川 青澄1, 近藤 健悟2, 山川 誠2, 椎名 毅2

Asumi HIRAKAWA1, Kengo KONDO2, Makoto YAMAKAWA2, Tsuyoshi SHIINA2

1京都大学医学部, 2京都大学大学院医学研究科

1Faculty of Medicine, Kyoto University, 2Graduate School of Medicine, Kyoto University

キーワード :

【目的】
超音波を用いて組織の硬さを画像化する方法として,プローブ加圧による歪み分布計測と音響放射圧によるせん断波速度計測がある.せん断波速度計測は定量的に組織の硬さを評価することができるが,せん断波を発生させるために強力な超音波を必要とする.一方,1-D Transient elastographyは,外部加振によりせん断波を発生させるため,強力な超音波を必要としないが,1走査線上の平均的な硬さ計測のみのため,硬さの分布はわからない.そこで,私たちは以前,プローブ加振によるせん断波を用いた2-D Transient elastographyを提案し,シミュレーションによりプローブ加振によりどのようにせん断波が発生するのかを解明し,プローブ加振によるせん断波を用いて弾性率分布推定が可能なことを示した[1].そこで,今回は実験的に私たちが提案した2-D Transient elastographyの有効性を検証する.
【方法】
まず,プローブ自体を加振してせん断波を発生させる.なお,プローブ加振としては,1周期分の正弦波パルス(100Hz〜200Hz)を用いる.プローブ加振により発生したせん断波は,プローブの縁から発生し,計測面内では主にプローブのスライス方向両サイドから発生したせん断波が平面波的に深さ方向に伝搬する.ここで,一般的には,せん断波の伝搬を深さ方向変位分布の時間変化から観察するが,プローブ加振中はプローブ自体が動くため,ここではプローブ自体の動きの影響を除去するために,深さ方向変位分布を深さ方向に微分した歪み分布の時間変化からせん断波伝搬を観察し,Time of flight法により深さ方向に伝搬するせん断波の速度を推定する.
【結果】
硬さの異なる2層ファントムを用いて提案手法の有効性を検証した.使用した2層ファントムを従来の音響放射圧を用いたせん断波速度計測可能な市販装置で計測したところ,硬い層で平均せん断波速度2.7m/s,柔らかい層で平均1.8m/sであった.一方,提案手法を用いて計測したところ,硬い層で平均せん断波速度2.7m/s,柔らかい層で平均1.9m/sとほぼ同等の結果が得られた.次に,硬い内包物を含むファントムを用いてせん断波速度分布を推定したところ,提案手法を用いることで硬さの異なる内包物の検出が可能であることが示された.
【結論】
本研究によりプローブ加振により生じたせん断波を用いても従来の音響放射圧を用いた場合と同様にせん断波速度を定量的に推定することができ,また従来の1-D Transient elastogaraphyでは計測できなかったせん断波速度(弾性率)の分布が提案手法により計測できるようになることがファントム実験によって示された.提案手法は音響放射圧を用いないため,これまで音響放射圧用の超音波照射が難しかった対象でも適応可能となり,臨床応用の範囲が広がることが期待される.
【参考文献】
[1]山川誠,椎名毅,日超医第87回学術集会抄録集,Vol.41,S474,2014.