生体組織構造を考慮した音響特性による病変定量診断の研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650456
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 蜂屋 弘之 千葉大学, 工学部, 助教授 (90156349)
• Keywords: 超音波 / 生体組織 / 定量診断 / 肝硬変

Research Abstract

超音波診断装置は医療分野で広く用いられているが,診断は医師の経験的,定性的な読影技術に強く依存している。本研究は,肝硬変を対象病変とし,超音波断層画像を用いて肝組織内の散乱体分布情報を抽出し,病変の進行を評価する方法の検討を目的としている。まず,組織構造変化に伴う画像変化を解析するために,画像中の微小領域内の情報から輝度情報の振幅分布特性を算出し,画像に反映している組織構造について検討を行った。
さらに,肝臓の病変の進行に伴い,超音波断層画像中に含まれる情報にどのような変化が現れるかをシミュレーションにより定量的に検討した。実際の生体組織構造を考慮して,肝臓内の肝小葉を六角形モデルで近似することを提案している。凹面振動子を用いた超音波映像系モデルを用いてシミュレーションにより画像を構成したところ,実画像とよい一致が得られた。肝硬変では,肝細胞が壊死し,線維化が進行し再生結節と偽小葉が形成される。六角形モデルの結合を切断しながら病変の進行を表現することで比較的良好な病変肝画像が得られることが示されている。病変の進行と画像の変化の間の関係について検討を行ったところ,両者の間には定量的な関係があり,有用な診断情報となる可能性が示された。
最後に,硬変肝画像に正常肝の振幅分布であるレイリー分布を抑圧するCFAR処理を施し,病変情報を抽出することを試みた。この結果,肝硬変の病変部の情報を強調し,原画像に対して定量的な情報をもった画像を作成することができ,視覚的にも有効であることが明らかになった。本方法により定量診断の可能性が示された。

Research Products

• [Publications] 蜂屋 弘之: "Estimation of the Scatterer Distribution of the Cirrhotic Liver" Japanese Journal of Applied Physics. 37・5B. (1998)
• [Publications] 蜂屋 弘之: "Estimation of the scatter distribution of cirrhotic liver" Proc. of Ultrasonics World Congress. 392- (1997)