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慢性肝炎は、重症化し線維化が進行すると肝硬変になり、また肝癌の発生リスクも高まる。そのため、慢性肝炎の早期発見は重要であるがこれまでの方法では難しかった。本研究では、組織の硬さを可視化する超音波組織弾性イメージングを用いて、非侵襲的に線維化の程度を定量的に評価することで、慢性肝炎の診断支援の実現を目指す。本年度は、初年度検討した慢性肝炎の線維化の進行を表現する力学モデルを元に、実際の組織弾性イメージング装置での画像構成法をシミュレーションにより再現することを試みた。まず、組織弾性イメージング法を用いて肝硬変の進行度を診断するには、進行度に応じた組織の形状や力学的な特性が、組織弾性画像にどのような特徴として現われてくるのか調べる必要がある。
このため、まず、有限要素解析により力学モデルに外力を与え、その際のモデル内部の変位分布を求めた。次に、肝硬変モデルの変形前後で超音波エコー信号を生成し、実際の組織弾性イメージング法と同様に組織弾性画像を生成した。これにより、肝硬変力学モデルにおけるモデルパラメータを変化させ、組織弾性画像にどのように影響を与えるかを解析した。
これまで、組織弾性イメージに基づく肝臓線維化の推定は、画像のパターンによるものであったが、これに対し、より定量的な肝硬変進行度の診断支援を行うため、進行度を調整できる肝硬変モデルを用いて、組織弾性画像のどのような特徴パラメータが診断支援にとって良いのかを検討した。
その結果、慢性肝炎のようなびまん性疾患でも、組織弾性像の低ひずみ領域は、結節の分布を反映したものであることが確認された。また、低ひずみ部分の面積や、ひずみヒストグラムの統計量が線維化の進行度とよい相関を示し、それらを統合することで線維化の定量的な診断に有用な指標を構築できることが示された。
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