山口 匡¹, 蜂屋 弘之²

Tadashi YAMAGUCHI¹, Hiroyuki HACHIYA²

¹千葉大学フロンティア医工学センター, ²東京工業大学大学院理工学研究科

¹Center for Frontier Medical Engineering, Chiba University, ²Graduate School of Science and Technology, Tokyo Institute of Technology

キーワード : tissue characterization, liver fibrosis, probability density function, scatterer density, ultrasound

目的：超音波を用いた肝線維症の定量的診断法を開発することはきわめて重要である．パワースペクトル，テクスチャパラメータ，局所減衰，および統計学的特徴などの超音波信号の特性を用いて組織の特徴を解析することを可能にするためには，複雑な散乱体の構造と超音波信号との関係を十分に理解する必要がある．方法：本研究では，計算機シミュレーションによる散乱体モデルを用いて，超音波エコー信号の振幅包絡特性を解析した．ここで，我々の提案する定量的パラメータを用いたイメージング法を評価するために，様々な肝臓の状態を模したモデルを作成している．エコー信号の統計的特性は，スペックルを呈する肝臓内に内包された媒質の散乱体密度の増減に伴って変化した．結果：計算機シミュレーションにおける解析結果を考慮し，不均質な組織構造を有する媒質についての新しい解析法を本稿で提案する．この新しい方法により，嚢胞や血管の影響を除外し，これまでに提案されてきた手法に比して高精度に線維組織の存在を検出することが可能である．

Purpose: Coming up with a quantitative diagnosis method for liver fibrosis using ultrasound would be highly significant. To permit tissue characterization using the characteristics of the echo signal such as power spectrum, texture parameters, local attenuation, and statistical characteristics, the relation between complicated scatterer structures and the echo signal must be understood. Methods: In this study, we analyzed the property of the echo amplitude envelope using computer-simulated scatterer models. These models mimicked various liver conditions to evaluate our quantitative parametric imaging methods. Statistical echo characteristics changed with the density of the heterogeneous scatterer buried in a speckle. Results: The new analysis method for a medium in which some tissues are embedded was proposed in consideration of analysis results from computer simulations. In the new method, it is possible to eliminate the influence of a cyst or veins and to detect the existence of fibers more clearly than in previous methods.