技術解説(日立製作所)

2016年3月号

US Today 2016

肝臓領域における診断支援技術と治療支援技術

村山 直之(日立アロカメディカル(株)第一技術開発部)

今日,超音波診断装置は医療現場に欠かせない存在として幅広い臨床領域で活用されており,ユーザーの期待は多岐にわたる。本稿では,Next Solutionsとして生まれ変わった「ARIETTA」*1図1)に搭載した2つの最新技術について述べる。

図1 ARIETTA

図1 ARIETTA

 

■肝疾患の診断支援技術:Shear Wave Measurement*2

超音波で肝臓の硬さを計測する機能として,われわれは“Real-time Tissue Elastography”*3を応用したLF Indexを提唱してきた。これは心拍動などによる微小な肝臓の歪み(strain)を画像化し,さらに画像特徴量を用いてIndex化するものであり,肝炎の線維化に伴う硬さの変化を反映することが報告されている1),2)
ARIETTAでは,もう一つのエラストグラフィである剪断波の伝播速度を測定することで肝臓の硬さを計測する“Shear Wave Measurement(SWM)”を搭載した。
SWMは,組織を励振するためのpushパルスと,発生した剪断波の伝播を検出するためのtrackパルスを用い,2方向のtrackパルス位置における剪断波の到達時間差から伝播速度(以下,Vs)を算出する。計測のロバスト性と検査のワークフローを考慮して次のような工夫を行っている。
・計測の手順:ワンボタンで複数回の計測が行われ,その後自動的に画像を一時停止し,計測結果の表示,静止画保存が行われる。
・剪断波の検出:受信信号から剪断波を検出する際,被検者の息止めや体動,検査者の手振れなどによる外乱の影響,さらには血管などによる信号の揺らぎを判定して演算から除外するアルゴリズムを有している。
・計測結果:ROI内,複数回計測分の数百点に及ぶデータを統計解析し,除外処理後の安定して計測されたデータのみを用いてVsを算出している。さらにその有効データの割合(以下,VsN)を計測結果として表示する。VsNは計測の妥当性を定量評価することが可能なことから,信頼性指標としての有効性が期待される。
以上のように,1つの装置に2つのエラストグラフィを搭載することで,双方の評価を総合してより正確な病態の診断に寄与できるものと考えている。

■肝疾患の治療支援技術:3D Sim-Navigator*2

われわれは,2003年にRFA穿刺のナビゲーションシステムとして“Real-time Virtual Sonography(RVS)”*3を開発した。RFA治療装置はモノポーラ型が主流であるが,マルチポーラ型の登場でより大きな焼灼範囲を短時間で施術可能となり,その役割はますます大きくなって来ている。
マルチポーラRFAでは,ターゲットとする腫瘍と複数本電極針の空間的な位置関係を把握して穿刺することが重要である。“3D Sim-Navigator”は,特別なワークステーションを必要とせず,超音波診断装置上での穿刺シミュレーションと,磁気センサを用いた穿刺ナビゲーションを融合したことを特長としている。
本システムでは,超音波プローブに装着した磁気センサと穿刺ガイドラインの情報を利用して電極針の位置検出を行うので,電極針に追加の磁気センサを取り付けることなくシミュレーションを可能としている。C-plane表示は,穿刺ガイドライン方向から俯瞰した断面を表示しており,ターゲットに対する電極針の配置を検討,確認する上で非常に有用である。また,電極間距離(参考値)を表示しているので,RFA機器メーカー推奨のドジメトリテーブルに従って適切な距離で電極が配置できているかを確認する上で参考にできる。さらに,三次元表示によって空間的なイメージ把握が容易となる。これらの機能は,穿刺を行う前の計画立案はもちろんのこと,実際に穿刺した結果を登録していくことで,穿刺手技中に何度でもシミュレーションをやり直すことが可能である。モノポーラ型の追加焼灼手技でも同様に使用できるので,多くのRFA治療を支援可能であると考えている。

*1 ARIETTAは日立アロカメディカル株式会社の登録商標です。
*2 本稿には,オプション機能が含まれています。
*3 Real-time Tissue Elastography,Real-time Virtual Sonographyは株式会社日立メディコの登録商標です。

●参考文献
1)Fujimoto, K., et al. : Novel image analysis method using ultrasound elastography for non-invasive evaluation of hepatic fibrosis in patients with chronic hepatitis C. Oncology, 84(suppl.1), 3〜12, 2013.
2)Yada, N., et al. : Assessment of liver fibrosis with real-time tissue elastography in chronic viral hepatitis. Oncology, 84(suppl.1), 13〜20, 2013.

 

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