炭 親良, 佐藤 直人

Chikayoshi SUMI, Naoto SATO

¹上智大学理工学部情報理工学科, ²プレキシオン株式会社開発本部

¹Dept of Info & Commun Sci, Sophia University, ²Development division, PreXion Corporation

キーワード :

【目的】
これまでに，超音波エコー法に基づく組織変位計測法として，多次元クロススペクトル位相勾配法や多次元自己相関法等を開発して来た．本稿ではそれらの変位計測法を光超音波（PA: Photoacoustics）に用い，ヒトin vivo軟組織の変位計測を試みた．軟組織のPAは超音波エコーに比べて強度が弱く，まずは変位計測そのものが可能であるかどうかを確認することを目的とした．歪観測も行った．
【対象と方法】
体表組織として中指の第2関節の腹側の長軸方向を対象とし，プレキシオン社製LED光源方式光音響イメージングシステムAcousticX（光源850nm）を用い，7MHzセンサーを添えて取得されたエコー信号とPA信号に変位計測法を施した．
【結果と考察】
2次元相互相関法により観測された変位ベクトルのcoarseな推定結果は皮膚や血管壁等の組織境界における高PA信号により生じた突発的な計測エラーを含んでいたため，rf信号の場合と同様にメディアンフィルタで除去した後に位相マッチング法とクロススペクトル位相勾配法や自己相関法を用いてfine推定を行ったところ，微分可能な連続した推定結果が得られた（深さ方向分解能は0.8mm）．さらに，深さ方向に偏微分を施し，深さ方向の歪を求めることができた．図1に，エコー像に主として組織境界のPA信号を重畳させた画像と共に，エコーとPAの各々を用いて推定された歪グレイ画像を示す．エコー信号とPA信号は異なる時刻のもので歪画像は同一にはならないのだが，前者と後者では凡そ±4％と±8％のレンジにて表皮や動脈を描出できた（使用した装置のPAモードのチャンネル数がエコーモードのチャンネル数の半分であったため横方向の視野は狭い）．LED光源は通常のPAに使用されるレーザー光源に比べて強度が数桁低く，PAが通常よりも微弱となることも懸念されたが，安定的に観測できた．
【結論】
最初の試行実験においてヒトin vivo軟組織において変位と歪の分布観測が可能であった（実は他の歪成分も求まったが詳細は略）．必要に応じてマーカーを用いてターゲットからのPA信号を高SN比化することは有効と考えられるが，今回はマーカーを使用せずに関心領域全体にわたる分布を観測できたことは有意義であった．光源と受信の広帯域性は重要である．今後には血流観測やICGやグルコース等のマーカーを用いた観測を行い，エコー法に基づく観測との差別化を図る．それらの同時表示の方法を確立し，フュージョンイメージングを可能にして行く．