堀中 博道¹, 堀 誠¹, 横田 大輝¹, 青谷 悠平¹, 熊谷 勇汰¹, 真野 和音¹, 和田 健司¹, 森川 浩安², 松中 敏行¹

Hiromichi HORINAKA¹, Makoto HORI¹, Taiki YOKOTA¹, Yuhei AOTANI¹, Yuta KUMAGAYA¹, Kazune MANO¹, Kenji WADA¹, Hiroyasu MORIKAWA², Toshiyuki MATSUNAKA¹

¹大阪府立大学工学研究科, ²大阪市立大学医学研究科

¹Graduate School of Engineering, Osaka Prefecture University, ²Graduate School of Medicine and Faculty of Medicine, Osaka City University

キーワード :

【目的】
脂肪肝は，各種生活習慣病・心血管イベントに関連し，脂肪性肝炎を生じて肝硬変・肝癌に至ることが知られており，早期診断装置の開発が喫緊の課題である．
我々は，既に，超音波の速度の温度依存性が生体中の脂肪と他の組織とでは異なることを利用して肝臓の脂肪分布を表示する方法（超音波速度変化映像法と呼ぶ）を提案し，家兎などで実証実験を行ってきた．
しかし，直接に測定できるのは該当領域における超音波速度変化であり，脂肪割合に換算するには温度変化の値が必要である．本研究では，脂肪肝の新しい定量診断装置の実現のために，超音波加温による測定領域の一様な温度変化の実現を検討し，ファントムを用いた検証実験を行った．
【方法，結果】
人の脂肪肝診断のためには，体表面から数cmの深さにおけるエコー信号の取得が必要と考えられる．脂肪割合の定量評価のためには，診断領域での温度変化と深さ方向で一様な温度分布の実現が必須である．そのために，適切な焦点距離の音響レンズを作製し，超音波の拡がりの抑制を試みた．焦点距離が60mm, 90mm, 120mmの音響レンズを透明シリコーンゴムで作製し，超音波トランスデューサーに取り付け，生体組織ファントム（0.7dB/cm/MHz）に対して超音波加温（0.73W/cm2, 60s）を行った．Fig.1（a）に中心線に沿った温度変化の測定結果を示す．レンズによって超音波音場がコントロールされ，焦点距離90mmの音響レンズに対して平坦な温度特性が得られていることが分かる．
次に脂肪割合が10％，20％，30％の脂肪肝ファントム（OST社製）を生体組織ファントムの表面から30mm,45cm.70mmの位置に挿入した．焦点距離90mmの超音波レンズと加温装置，超音波速度変化測定装置を用いて，脂肪肝ファントム領域における超音波速度変化を求めた．さらに，Fig.1（a）の温度変化（2℃）から超音波速度変化係数に換算し，脂肪割合との関係式から各部分の脂肪割合を求めた．Fig.1（b）の実験結果は，脂肪領域の深さに依存せずに超音波速度変化が得られ，脂肪割合が評価できることを示している．
【結論】
肝臓内脂肪割合の定量評価のために，音響レンズを利用して生体組織ファントム内での平坦な温度変化を実現し，超音波速度変化映像法によって脂肪肝ファントム内の脂肪割合が評価出来ることを検証実験で示した．超音波速度変化映像法を用いた脂肪肝の定量評価装置の実現の可能性が示された．