吉新 寛樹¹, 長谷川 英之¹, 金井 浩¹, 田中 元直²

Hiroki YOSHIARA¹, Hideyuki HASEGAWA¹, Hiroshi KANAI¹, Motonao TANAKA²

¹東北大学大学院工学研究科電子工学専攻, ²東北厚生年金病院

¹Department of Electronic Engineering, Graduate School of Engineering, Tohoku University, ²Tohoku Welfare Pension Hospital

キーワード : myocardial contraction/relaxation, strain rate, phased tracking method, frame rate, <I>in vivo</I> experiments

はじめに：心筋ストレインやストレインレートのイメージングは局所心筋機能の評価に有用な技術であることが示されてきたが，心臓の収縮から弛緩への移行期においてはその機序について不明な点が多い．本論文では時間分解能を向上させた心筋ストレインレート計測を行い，その機序について検討した結果を述べる．方法：22歳と23歳男性健常者2名の左室長軸像において，通常のBモード像よりも超音波ビームの走査線密度を減らして走査しRFデータを取得した．心電図R波前後と心音図のII音前後のタイミングにおいて，走査したビーム上に設定した心臓壁内の多点に位相差トラッキング法を適用し，心筋ストレインレートの空間分布を高時間分解能で計測した．結果：心音図のII音周辺の収縮から弛緩に移行する過程において，心室中隔壁では右心室側が左心室側に対して約15‐30ms，左心室後壁では心外膜側が心内膜側に対して約100‐130ms，同一ビーム内で先行していた．また，ストレインレートの空間分布から，心尖側と心基部側では収縮と弛緩のタイミングが異なり，特に左心室後壁において心尖側から心基部側に移行する様子が見られた．結語：時間分解能を向上させた心筋ストレインレート計測により，収縮から弛緩への移行過程の機序解明の可能性を示した．

Purpose: Strain and strain rate imaging have been shown to be useful for assessment of regional myocardial function. However, the mechanism of transition in myocardial contraction and relaxation remains unclear. In this study, we investigated the mechanism by measuring myocardial strain rate at high temporal resolution. Method: The RF data of two young males were acquired in a typical cross-sectional image (the transthoracic parasternal longitudinal-axis view) by scanning ultrasonic beams sparsely to improve temporal resolution. In the periods around the R-wave in electrocardiogram (ECG) and the second heart sound in phonocardiogram (PCG), the phased tracking method was applied to multiple points in the heart wall for estimation of the strain rate. Result: In the case of transition from contraction to relaxation around the second heart sound, the right ventricle (RV) side preceded the left ventricle (LV) side by 15-30 ms in the interventricular septum (IVS), and the epicardium preceded the endocardium by 100-130 ms in the posterior wall. Furthermore, the spatial distribution of strain rate showed that there was a time lag between the apex side and base side in contraction and relaxation. In particular, transition from the apex side to base side was found in the posterior wall. Conclusion: Myocardial strain rate was measured at high temporal resolution. In vivo experimental results showed the possibility of using this method for elucidation of the mechanism in myocardial contraction and relaxation.