ウェーブレット解析を用いたリアルタイムカラー血管内エコー法の開発

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13670715
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 藤井 崇史 山口大学, 医学部, 助教授 (60228947)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣 高史 山口大学, 医学部・附属病院, 助手 (10294638)
• Keywords: ウェーブレット解析 / 血管内エコー法 / 不安定プラーク / カラーマッピング法 / 冠動脈プラーク

Research Abstract

1.研究目的
冠動脈内エコー画像のウエーブレット解析を、現在よりも高速にカラーマッピング表示できる新型の血管内エコー法を開発して、冠動脈の組織学的所見と比較してその組織性状診断能を探ることにある。
2.研究方法
1)対象となる冠状動脈硬化病変の採取:ヒトの剖検から動脈硬化病変部を採取し、ただちに固定した。
2)40MHz血管内エコー法(CVIS杜製Insight型)により採取した病変からエコー画像を得た。
3)上記の画像のウエーブレット解析を行い、その結果をカラー表示し、それを通常のエコー画像にオーバーラップさせて表示する高速画像処理技術を導入し、エコー画像装置に組み入れるシステムを構築した。
3.画像解析方法の概要
ウエーブレット解析は局所の幾何学的なVideo intensity profileの違いを検出できる画像解析手法である。プラークエコー内の任意の直線横断面のvideo intensity profile curveを記録した後、あるウェーブレットを用いて1次元連続Wavelet解析を行う。そのウェーブレットとintensity curveの各部位との相関係数を得た後、その長さを徐々に延長してそれぞれの長さのウェーブレットと各部位との相関係数を得る。これにより、特別の長さのウェーブレットに対して、高い相関係数の部分がえられたとすると、その部分が他の部位と異なる幾何学的特性を有していることとなる。この方法により、脂質コアの有無により不安定プラークの評価が可能となる。
4.研究の成果
最終的にはその情報を通常のエコー画像にオーバーラップさせてカラーマッピング表示する高速画像処理技術を導入し、エコー画像装置に組み入れるシステムを構築した。現在、臨床剖検例10例の冠動脈組織を採取し、約30断面のエコー画像をウェープレット解析し、カラーマッピングを行った。組織像と比較したところ、約80%以上の一致率を示しており、今後詳細な検討を行い、不安定プラークの診断率をさらに上げるべく、改良を行う予定である。

Research Products

• [Publications] T, Hiro: "Detection of Fibrous cap in Atherosclerotic Plaque by Intravascular Ultrasound by use of Color Mapping of Angle-Dependent Echo-Intensity Variation"Circulation. 103巻9号. 1206-1211 (2001)
• [Publications] 廣高史: "プラークヘの画像的アプローチ"Bio Clinica. 16巻5号. 616-622 (2001)