田原 麻梨江, 吉川 秀樹, 東 隆, 浅見 玲衣, 橋場 邦夫

Marie TABARU, Hideki YOSHIKAWA, Takashi AZUMA, Rei ASAMI, Kunio HASHIBA

株式会社日立製作所中央研究所

CRL, Hitachi Ltd

キーワード : functional diagnostic, elastography, acoustic radiation force, bone, thermal safety

はじめに：Acoustic radiation force （ARF） elastographyは，生体組織の定量的な硬さの画像化に有用であると期待されている．しかし，ARFの生成に用いられる“プッシュ波”は，通常の臨床画像に使用されている波よりも比較的長いバースト波であるため，生体組織の安全性に関する調査が課題である．対象と方法：本論文では，プッシュ波の照射に伴う生体組織の温度上昇について調べた．特に，複数のプッシュ波を移動させながら繰返し照射した場合に，プッシュ位置より遠方に存在する生体組織の過渡的な温度上昇に着目した．軟部組織ファントムと骨の切片に対し，2 MHzの連続波を20秒間照射し，熱電対で温度上昇を計測した．実験で得られた温度上昇曲線をフィッティングし，変位計測に最低限必要な1 ms照射後の温度上昇を推定した．結果から，骨の熱感受性は軟部組織ファントムより36倍大きいことがわかった．また，プッシュ波を繰返し照射する場合，骨表面では，温度上昇の安全基準値である1℃を超える可能性があることがわかった．結語：骨表面における温度上昇を防ぐには，ARF elastographyを実行する前に，撮像視野の外を含むプッシュ波の伝搬経路を注意深く調査すること，および連続して観察を行う場合には，プッシュ波の繰返し周波数や観察時間を最適な値に設定する必要がある．

Introduction: Acoustic radiation force (ARF) elastography is potentially useful for imaging the elasticity of human tissue. Because a “push wave” that is used to generate ARF is a long burst wave comparable to that used in regular clinical imaging, detailed investigation of its safety is required. Materials and methods: We focus on the transient temperature rise in the far field, where the beam paths are overlapped. Soft tissue mimicking a phantom and bone samples were exposed to a 2-MHz plane wave for 20 s. The temperature rises in the far field were measured using a thermocouple. The temperature rises at 1 ms, the time required for the displacement measurement, were estimated by fitting the experimental results. The results showed that the thermosensitivity of the bone was 36 times higher than that of the phantom, and the use of a repeated push wave may have exceeded the allowable maximum temperature rise, 1°C, on the bone surface. Conclusion: In conclusion, the imaging area, including the path of the push wave, should be carefully checked and the time interval for consecutive use should be adjusted to prevent thermal risk on the surface of the bone.