2012 Fiscal Year Annual Research Report
生体組織の音響特性変化に基づく肝病変定量診断システムの開発
| Project/Area Number |
22500433
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
蜂屋 弘之 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (90156349)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 慎之介 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (80550970)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
|
| Keywords | 医用超音波 / 定量診断 / 組織鑑別診断 / びまん性肝疾患 / 肝炎 / レイリー分布 / スペックル |
|---|
| Research Abstract |
本研究は，超音波診断装置の特徴であるリアルタイム性を最大限利用し，これまで蓄積してきた生体組織の音響特性と，超音波信号の処理方法の検討結果とを総合した肝臓病変の定量診断システムを構築することを目的としている。これは，われわれが構築を進めている「超音波定量診断学」の中で，肝疾患を具体的な病変として取り上げ，臨床的展開を図るものである。
超音波パルスを肝臓のようなランダムな音波散乱体からなる組織に送波し，その反射信号の振幅分布を求めると，振幅確率密度関数がレイリー分布になることが知られている。一方，肝炎や肝硬変などのような線維化が肝臓全体に進行するびまん性肝疾患からの反射信号の振幅分布はレイリー分布から逸脱することが，我々の従来の研究より明らかとなっている。本研究では，まず，病変肝からのエコー振幅分布を，複数のレイリー分布を組み合わせて表現することを提案した。検討の結果，線維組織と正常組織に加え，血管内部や結節内部のような低輝度部位に対応する計３種類のレイリー分布を組み合わせると，超音波反射信号の振幅分布を極めてよく表現できることが明らかとなった。
このモデルを用いて，エコー信号の振幅分布から対象の線維化の程度を推定するアルゴリズムについて検討を行った。定量化手法では，得られた指標値と実際の生体組織の状況が対応しているかを検証することが重要であるが，病変組織を模した生体組織の散乱体分布と画像を計算機シミュレーションにより作成し，ファントムを用いて得られたデータ，臨床データなどと比較し，提案した定量化手法による組織中の線維の量と質の推定精度について検討した。この結果，新しい振幅分布モデルを基礎とした肝病変の定量診断手法は，診断精度が一層向上することが示され，実用的な臨床システム構築することができた。今後，初期の臨床データに対する安定性の向上について継続的に検討することが重要である。
|
| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
|
