新田 尚隆¹, 山川 誠², 蜂屋 弘之³, 椎名 毅²

Naotaka NITTA¹, Makoto YAMAKAWA², Hiroyuki HACHIYA³, Tsuyoshi SHIINA²

¹産業技術総合研究所健康医工学研究部門, ²京都大学医療画像情報システム学, ³東京工業大学工学院システム制御系

¹Health and Medical Research Institute, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), ²Department of Human Health Science, Graduate School of Medicine, Kyoto University, ³Department of Systems and Control Engineering, Tokyo Institute of Technology

キーワード : shear wave elastography, shear wave speed, interpretation, physical factors, engineering factors

癌などの疾病のスクリーニングとして触診が行われてきたように，組織の硬さが診断に有用な情報を提供することは古くから認識されていた．近年，画像診断において組織の硬さを定量的かつ客観的に評価・画像化する手法であるシアウェーブエラストグラフィ（Shear Wave Elastography; SWE）が実用化され，SWEに関する臨床的知見が蓄積されている．また，診断のためのガイドラインが作成され，当該技術や臨床応用に関するレビューも多く発表されており，診断技術としての地位が確立されつつある．しかしながら，せん断波速度（Shear Wave Speed; SWS）とSWEにおいて換算された弾性率の解釈に関しては依然として不明確な点がある．これらを明らかにするためには，SWSや換算された弾性率に影響を与え得る要因を調査することが重要である．したがって，本総説では，SWEの原理と文献レビューに基づいて，SWSと換算された弾性率に影響を与え得る物理的・工学的要因について考察する．物理的要因には，せん断波の伝搬特性，組織の力学的特性（粘弾性，非線形性，異方性），標的組織の大きさと形状が含まれる．工学的要因には，関心領域の深さや信号処理が含まれる．本総説の目的はSWSの解釈に対する答えを提供することではなく，読者が解釈のために仮説を立て，それを検証するための情報を提供することである．そのため，解釈のための仮説を検証する方法もレビューする．最後に，SWEの安全性に関する研究もレビューする．

It has been recognized that tissue stiffness provides useful diagnostic information, as with palpation as a screening for diseases such as cancer. In recent years, shear wave elastography (SWE), a technique for evaluating and imaging tissue elasticity quantitatively and objectively in diagnostic imaging, has been put into practical use, and the amount of clinical knowledge about SWE has increased. In addition, some guidelines and review papers regarding technology and clinical applications have been published, and the status as a diagnostic technology is in the process of being established. However, there are still unclear points about the interpretation of shear wave speed (SWS) and converted elastic modulus in SWE. To clarify these, it is important to investigate the factors that affect the SWS and elastic modulus. Therefore, physical and engineering factors that potentially affect the SWS and elastic modulus are discussed in this review paper, based on the principles of SWE and a literature review. The physical factors include the propagation properties of shear waves, mechanical properties (viscoelasticity, nonlinearity, and anisotropy), and size and shape of target tissues. The engineering factors include the region of interest depth and signal processing. The aim of this review paper is not to provide an answer to the interpretation of SWS. It is to provide information for readers to formulate and verify the hypothesis for the interpretation. Therefore, methods to verify the hypothesis for the interpretation are also reviewed. Finally, studies on the safety of SWE are discussed.