超音波断層動画像を用いた心・肝病変定量診断法の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650455
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 蜂屋 弘之 千葉大学, 工学部, 教授 (90156349)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 匡 千葉大学, 工学部, 助手 (40334172)
• Keywords: 超音波診断装置 / 定量診断 / 肝硬変 / 組織音響特性 / 振幅特性 / レイリー分布 / 3次元画像

Research Abstract

本研究は,疾患に伴う生体組織の物理的,科学的変化と超音波断層画像との関係を詳細に検討し,単なる画像処理ではない有用な臨床診断法を確立することを目的としている。本年度は,複数のびまん性肝疾患の肝臓を対象とし,ディジタル超音波診断装置を用いて肝臓からのエコー信号を多数収集し,信号振幅の統計的特性と,臨床所見との相関について検討した。エコー信号データは,連続した断面情報の集合である動画像として収集した。収集した症例は,正常肝を含め軽度から重度の病変まで広範囲に及ぶびまん性肝疾患のものである。
これまでに,正常肝から得られるエコー信号振幅の確率密度分布は,レイリー分布でほぼ近似できるという知見を得ている。それをふまえ,複数の正常肝,慢性肝炎,肝硬変について,エコー信号の振幅特性を統計処理を用いて解析した結果,正常肝ではレイリー分布にほぼ一致するのに対し,疾患のある場合では,どの断面においてもレイリー分布からの逸脱が見られ,その逸脱度は慢性肝炎,肝硬変と強くなることが確認された。また,近接する断面間について信号の相関性を検証した結果,病変組織構造の拡大に伴って相関性が強くなり,非レイリー分布となる要素が複数の断面に渡って混入していることが確認された。
そこで,これらの結果と臨床所見とを比較するために,動画像を収集した各被験者についての肝生検による病理所見をパラメータとし,エコーの特性と病理所見の相関性について検討を行った。その結果,肝臓中の繊維化の程度とレイリー分布からの逸脱度との間に強い相関があることが確認された。特に,現在の超音波診断では識別が困難である繊維化の程度が低い症例に対しても相関が見られることから,肝の病理学的変化を肝病変進展の早期から定量的に評価し得ることが示された。

Research Products

• [Publications] Hideaki Shigemoto: "Measurement of acoustic property distributions of diseased heart and liver tissues"Japanese Journal of Applied Physics. 40. 3912-3917 (2001)
• [Publications] Tadashi Yamaguchi: "Estimation of characteristics of echo envelope using RF echo signal from the liver"Japanese Journal of Applied Physics. 40. 3900-3904 (2001)