長谷川 英之

Hideyuki HASEGAWA

富山大学大学院理工学研究部

Graduate School of Science and Engineering, University of Toyama

キーワード :

1. 目的
動脈硬化症の診断は，頸動脈の内膜中膜複合体の厚み（intima-media thickness: IMT）の測定，つまり形態の変化の測定が標準的な手法として行われているが，血管壁の弾性特性などの機能情報も有用な指標として検討が行われている．例えば弾性特性の推定のためには動脈壁の移動変位・速度などの測定が必要となることから，血管動態の計測は重要である．超音波診断はCTやMRIに比べ時間分解能が高く，血管動態の計測にも適しているが，さらに時間分解能を向上させることでより詳細な動態解析が可能となる．本報告では，高速超音波イメージングによる血管動態計測について述べる．
2. 原理
血管の弾性特性計測法の1つとして脈波伝搬速度法が挙げられる．従来の脈波伝搬速度法では，手首－足首間など数十cm離れた2点における平均的な伝搬速度の計測が行われている．これは，従来法で測定しているものが血管壁の変位波形に対応するもので，その波形は低周波成分が主であり，2点の波形間の時間差を高精度に推定することが困難であることによる．局所で脈波を測定しようとすれば，2点の間隔が小さくなり，波形間の時間差が小さくなるためその推定が困難となる．それに対し，平面波送信を用いた高速超音波イメージング法を用いれば，毎秒数千枚の超音波断層像を撮像でき，局所での脈波伝搬を詳細に観察可能である［1］．
3. 実験結果
図は，高速超音波イメージングにより計測された頸動脈壁の振動加速度波形である．高速超音波イメージングに基づけば，図のように時間－空間的に非常に高密度に血管壁動態を計測可能であり，時間分解能が良いことから，変位波形を時間微分した速度波形，また，図のように2階微分した加速度波形の推定も可能である．速度波形，加速度波形は変位波形に比べ高周波成分が強調されるため，より高精度に波形間の到来時刻差を推定でき，10 mm程度の局所において脈波伝搬速度の計測が可能である．
4. まとめ
本報告では，脈波伝搬解析を例に，高速超音波イメージングによる血管動態計測について述べた．高速超音波イメージングは血流計測などにも有用である．
参考文献
［1］H. Hasegawa, M. Sato, and T. Irie, Jpn. J. Appl. Phys., vol. 55, pp. 07KF01, 2016.