2014 Fiscal Year Annual Research Report
超音波ビスコエラストグラフィ：複合励振による組織粘弾性の定量的可視化技術の開発
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25242049
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
椎名 毅 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40192603)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山川 誠 京都大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (60344876)
戸井 雅和 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (10207516)
工藤 正俊 近畿大学, 医学部, 教授 (10298953)
近藤 健悟 京都大学, 学内共同利用施設等, 助教 (50649233)
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| Project Period (FY) |
2013-05-31 – 2016-03-31
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| Keywords | 医用超音波システム / 組織粘弾性 / 医用イメージング / がん診断 / 肝疾患診断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来の組織弾性イメージングにおける静的手法での歪み計測と、動的手法による剪断波の生成を組み合わせることで、それぞれの利点を併せ持つ弾性率のイメージングと、さらに粘性率のイメージングを可能とする新しい組織粘弾性の可視化手法である超音波ビスコエラストグラフィの開発を目指す。その要素技術として、今年度は以下の課題について検討した。
１. 静－動的手法の統合による粘性・弾性分布像の再構成
２．準静的手法でのひずみ・剪断波生成による粘性・弾性分布の再構成
１．については、一般に定性的であるひずみ分布について、参照点での剪断波速度を用いて定量化をはかり弾性率分布を推定する手法を検討した。前年度に理論的な検討とシミュレーション解析による特性評価を行ったが、本年度は、ひずみ分布と同時に音響放射力で生成した剪断波速度が計測可能な実験装置を構築し、ファントムを用いた実験により手法の有効性を検証した。コンベックスプローブの場合、深さにより剪断波速度の測定精度にバラつきがある点など、幾つか課題が明らかになった。
２．については、現在、肝炎の進行度の診断に、ひずみパターンまたは剪断波伝搬の何れかが用いられているが、両者を用いることで、線維化stage と炎症のgrade に関する診断情報を得ることができると言える。これまで、音響放射力や機械的な加振器で体内に剪断波を生成する方法が主であったが、本研究では、ひずみだけでなく剪断波も拍動などの准静的な方法で生成させることで、簡便に粘弾性を画像化する方法を検討し、高フレームレートで平面波送信が可能な装置に実装した。ファントム実験でその有効性が示されたが、剪断波の生成部位に依存するなどの課題も明らかになった。上記の課題については、次年度に引き続き検討することにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
装置の製作のため前年度からの繰り越しになっていた実験の一部は、ひずみ分布と剪断波速度の計測が可能な装置を構築でき、開発した手法の実験的検証が達成できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
考案手法の原理を実験装置に実装してファントム実験を行った結果、ひずみ分布の剪断波速度を用いた定量化手法や、準静的手法でひずみと剪断波生成を行う手法の何れにおいても、理論的解析では得られなかった課題が明らかになった。これらついては次年度に引き続き検討することにしたが、それ以外はほぼ予定通り進んでおり、今後も計画に従って遂行可能と思われる。
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