臨床検査51巻3号

2007年03月発行

今月の主題 血管超音波検査 話題

血管壁計測の新技術

著者： 長谷川英之¹ 金井浩¹ 市来正隆² 手塚文明³

所属機関： ¹東北大学大学院工学研究科電子工学 ²JR仙台病院 ³仙台医療センター臨床研究部

ページ範囲：P.313 - P.317

1．はじめに

　動脈硬化症における様々な病態は，血管壁に生じた動脈硬化性プラークの物理的な脆弱性(易破裂性)により引き起こされると考えられている．特に急性心筋梗塞・不安定狭心症・突然死など心血管イベントの発症は，脂質に富むプラークの壁が破裂し，血栓形成による血管内腔の一時的な狭窄あるいは閉塞に起因すると考えられており，プラークの易破裂性/安定性は動脈硬化の診断における重要なポイントの一つである．CTやMRI，従来の超音波断層法などはいずれも動脈壁の形状の観察が主であるが，もしプラークの機械的特性を計測し，易破裂性を経皮的に評価できれば，心筋梗塞や脳梗塞の発症を抑制できるものと期待できる．しかし，血管の硬さ(機械的特性の一つ)として臨床の場で従来測定されてきたものは，脈波伝搬速度(pulse wave velocity；PWV)¹⁾，動脈の内径変化の計測から算出された動脈壁の弾性率やstiffness parameter²⁾などの，血管長軸方向や横断面円周方向での平均的弾性特性であり，動脈硬化病変の局所弾性特性を評価できる臨床応用可能な方法は開発されていなかった．これに対し，われわれが開発した「位相差トラッキング法」では，心臓・血管壁の内部数百μm(超音波の波長オーダ)の厚さの層ごとの瞬時的な厚み変化(1拍内での数～数十μmの厚み変化)を経皮的に高精度に計測でき，壁にかかる脈圧を考慮することで，血管壁の層別の弾性率を描出することができる^3～6)．

　本稿では，位相差トラッキング法について概説するとともに，経皮的に計測できる弾性率断層像から動脈壁内の組織を同定する非侵襲組織性状診断法“電子的染色法”⁷⁾について述べる．

参考文献

１) Hallock P：Arterial elasticity in man in relation to age as evaluated by the pulse wave velocity method. Arch Int Med　54：770-798, 1934

２) Hayashi K, Handa H, Nagasawa S, et al：Stiffness and elastic behavior of human intracranial and extracranial arteries. J Biomech　13：175-184, 1980

３) Kanai H, Sato M, Chubachi N, et al：Transcutaneous measurement and spectrum analysis of heart wall vibrations. IEEE Trans Ultrason Ferroelect Freq Control　43：791-810, 1996

４) Kanai H, Hasegawa H, Chubachi N, et al：Noninvasive evaluation of local myocardial thickening and its color-coded imaging. IEEE Trans Ultrason Ferroelect Freq Control　44：752-768, 1997

５) Kanai H, Sugimura K, Koiwa Y, et al：Accuracy evaluation in ultrasonic-based measurement of microscopic change in thickness. Electron Let　35：949-950, 1999

６) 長谷川英之，金井浩，星宮望，他：不均一な壁厚を有する管の局所壁弾性率の計測法．超音波医学　28：J3-J13，2001

７) Kanai H, Hasegawa H, Ichiki M, et al：Elasticity imaging of atheroma with transcutaneous ultrasound―Preliminary study. Circulation　107：3018-3021, 2003

８) Hasegawa H, Kanai H：Modification of the phased-tracking method for reduction of artifacts in estimated artery wall deformation. IEEE Trans Ultrason Ferroelect Freq Control　53：2050-2064, 2006

９) Inagaki J, Hasegawa H, Kanai H, et al：Tissue classification of arterial wall based on elasticity image. Jpn J Appl Phys　45：4732-4735, 2006

10) 都築健太郎，長谷川英之，金井浩，他：関心領域内の弾性率分布による動脈壁組織分類．電子情報通信学会技術研究報告　106：1-4，2006