超音波エラストグラフィによる頭頚部軟組織の硬さの定量化

• Project/Area Number: 15K20391
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Pathobiological dentistry/Dental radiology
• Research Institution: Tokyo Dental College
• Principal Investigator: 佐藤 晶子 東京歯科大学, 歯学部, 助教 (10431933)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2016: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 超音波 / エラストグラフィ

Outline of Annual Research Achievements

頭頚部ではstrain法による超音波エラストグラフィが広く用いられているが、組織の硬さを弾性率として定量的に求めることができない。あらかじめ弾性率の分かっているゲルパッドを参照体として用い、組織の弾性率を推定する方法が報告されているが、組織の深さや周囲組織の硬さによって求められる弾性率は変化する。本研究では、これらの因子が推定弾性率に及ぼす影響を検討し、より精度の高い弾性率の推定方法を確立することを目的としている。
弾性率推定方法の確立のため、あらかじめ弾性率の分かっているゲルパッドを参照体として用い、ファントムを対象として超音波エラストグラフィを行い、ゲルパッドおよびファントムの歪みを測定し、これらのデータをもとに、歪みから弾性率を計算するための方程式を求める計画である。
平成27年度は、ゲルパッドの歪み特性を評価し、参照体として用いるのに適したゲルパッドの硬さを決定するために、ゲルパッドの歪みの測定と解析を行い、参照体として40kPaのゲルパッドを使用することとした。
平成28年度は、弾性率、直径、および深さの異なる円筒形物質（対象物）を内包したファントムの歪み特性を評価した。参照体には、ファントム内の対象物を埋入している物質（background）を用いた。対象物の弾性率による歪みの変化については、軟らかい対象物は実際より歪みが少なく、硬い対象物は実際より歪みが大きくなる傾向がみられた。対象物の直径による歪みの変化は明らかには認められなかったが、対象物が大きくなると対象物の歪みが不均一になる傾向がみられた。また、backgroundの歪みは深さによって大きく変化することがわかった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

参照体ゲルパッドおよびファントムを用いた基礎研究が終了しており、おおむね当初の研究計画通り進行している。

Strategy for Future Research Activity

今後は、ゲルパッドを参照体として用い、ファントムを対象として超音波エラストグラフィを行い、ゲルパッドおよびファントムの歪みを測定し、これらのデータをもとに歪みから弾性率を計算するための方程式を求める計画である。これまでのゲルパッドとファントムそれぞれの歪み特性の検討から、課題として明らかとなった、歪みと弾性率の非線形関係、深さと歪みの関係、および周囲組織と歪みの関係について検討する。
これまでの研究では、軟らかい大きい対象物では歪みを正確に測定できないこと、ゲルパッドによってアーチファクトが発生すること、といった課題が明らかとなった。今後の研究ではこれらの問題についてもあわせて検討し、解決策を探る方針である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

必要に応じて消耗品等の購入に使用する。