高周波超音波顕微鏡並びに情報処理装置による音響的組織性状計測システムの開発

利用高频超声显微镜和信息处理设备开发声学组织特性测量系统

• 批准号: 62870037
• 负责人: 松尾 裕英
• 金额: $ 9.6万
• 依托单位: Kagawa Medical School
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 1988
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-62870037/
• 关键词: 超音波顕微鏡; 生体組織特性計測システム; 干渉法; XーZモード; 測定部温度; 試料厚み; 絶対音速; 冠動脈壁音速計測

本研究では、生体組織試料の音響学的性状を定量的に評価しうる高周超音波生体組織特性計測システムを新たに開発し、本システムを用いてヒト冠動脈壁各層別音速計測を行い、各部位における組織硬度に関する評価を行った。1.本システムは、超音波顕微鏡(HSAN-500S、周波数400MHz以上)を主体とし、これに制御部、情報処理部を組み合わせて構成した。組織の絶対音速を精度よく計測するために、試料厚みおよび測定部温度を正確に規格化しうる特殊試料台を新たに作製した。本試料台は、試料塔載用スペースとして一定の凹部を有するガラス台およびこれを被うマイラー膜と、可変型温度制御装置に接続する金属製台座より構成した。2.試作試料台を本システムに組み込んで、試料厚みが初期設定通りに切り出されているか否か、および測定部温度制御が正確に行われているか否かの検討を行った。試料厚みの正確性は、XーZモード法により描かれる干縞パターンの読影により判定可能であった。可変型温度制御装置により測定部温度は±0.1℃の誤差範囲内で制御可能であった。組織音速計測は、試料厚みds、および対照部に対する試料部の干渉縞のズレ量Δzより、試料(Vs)の媒体(Vw)に対する音速比Vs/Vw=1/(1-Δz/ds)として算出できる。本試料台を用い、試料厚み及び測定部温度を精度よく制御可能となったことにより、生体組織試料の絶対音速計測が可能となり、今後種々臓器の健常、病的組織に置ける組織性状評価の発展が期待される。3.心臓病が死因でない剖検心12例より得た冠動脈組織を対象として、内膜、中膜内層および外層の3点につき、5〜7μm領域の平均値としてVs/Vwを算出した。結果はそれぞれ、1.105±0.012、1.150±0.04、1.187±0.033で音速は一般に硬い組織でより速くなることにより、冠動脈壁は内層から外層に向け、硬度の増す傾向にあると考えられた。

In this study, the acoustic properties of biological tissue samples were quantitatively evaluated. A new method for measuring the acoustic properties of biological tissue by high-frequency ultrasound was developed. The method was used to measure the acoustic velocity of each layer of coronary artery wall and evaluate the hardness of tissue at each site. 1. This system is composed of an ultrasonic micro-mirror (HSAN-500S, frequency above 400MHz) as the main body, and a control department and an information processing department as a combination. The accuracy of the measurement of sound velocity, sample thickness and temperature of the measurement unit are standardized. The sample stand is composed of a metal pedestal connected to a sample tower carrier and a certain concave portion. 2. The test bench is composed of the following components: sample thickness, initial setting, temperature control of the measuring part, and correct operation. Sample thickness and legality, X-Z method, determination of possible Variable temperature control device can control temperature within ±0.1℃ error range. The tissue sound velocity measurement is performed by calculating the sound velocity ratio Vs/Vw=1/(1-Δz/ds) for the sample thickness (ds), the sample thickness (ds), and the sample thickness (ds). This sample table is used to control the accuracy of sample thickness and temperature measurement, and to measure the acoustic velocity of biological tissue samples. It is expected that the development of tissue properties evaluation for healthy and diseased tissues of the seed machine will be expected in the future. 3. Heart disease causes of death in 12 cases, coronary tissue imaging, intima, tunica media inner layer and outer layer of 3 points, 5 ~ 7μm area average value of Vs/Vw calculated The results are as follows: 1. 105 ±0.012, 1. 150 ±0.04, 1. 187 ±0.033. The speed of sound is generally high in hard tissues, and the inner layer of coronary artery wall is high in hardness.

项目成果

千田彰一: 超音波医学. 15(Suppl II). 27-28 (1988)

Shoichi Senda：超声医学 15（增刊 II）。

Senda Shoichi: Abstracts of The First Cngress of Federation of Societies for Ultrasound in Medicine and Biology. 125 (1987)

Senda Shoichi：医学和生物学超声学会联合会第一次代表大会摘要。

千田彰一: 脈管学. 27(9). 753 (1987)

千田昭一：血管学27(9)。

Shoichi Senda: Japanese Circulation Journal. 52. 331 (1988)

Shoichi Senda：日本流通杂志。

Senda Shoichi: Journal of Ultrasound in Medicine. 7(10). 132 (1988)

Senda Shoichi：医学超声杂志。