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の働きを理解するのはどれほど神秘的なことでしょうか？超音波のスペックル追跡技術が心臓内部の秘密をどのように明らかにするかをご覧ください
心臓病学および医療画像の分野では、スペックルトラッキング心エコー検査 (STE) は独自の心臓画像診断技術です。この技術は、心筋に自然に発生するスペックルパターンを分析して心臓組織の動きを調べることで、心臓の内部の仕組みを非侵襲的に研究する方法を提供します。スペックルトラッキングは、非侵襲的に虚血を定義しようとする他の技術と比較してその価値を実証しています。
スペックルパターンは、干渉パターンと、斑点や模様として表現される自然な音響反射が混ざり合ったものです。
スペックル パターンのランダムな性質は、心筋の各領域に固有のスペックル パターンがあることを意味し、これにより、スペックル追跡技術を使用して異なる画像フレーム間の動きを追跡できます。この技術では、いわゆる「ベストマッチ」検索アルゴリズムを使用して特定の領域の「カーネル」を定義し、その後、連続するフレームを通じてカーネルの動きを分析します。
基本原則
カーネルが画像内で定義されると、次のフレームでそのカーネルを識別して、画像内での動きを追跡できるようになります。絶対差の合計などのさまざまな検索アルゴリズムは、相互相関法と同等の精度があることが示されています。この種の動作追跡により、より包括的な心臓の動きのデータを取得し、さまざまな角度で評価することができます。
スペックル追跡技術は、組織の変形や動きに関する定量的および定性的な情報を提供することができます。
STE によって生成されるデータには、動きの変位曲線が含まれており、距離の変化を通じてひずみ (変形) が計算されます。商用アプリケーションでは、これらの音響マーカーはより独立して追跡され、超音波ビームの方向に制限されない速度場を生成し、そこからひずみ率とひずみを計算できます。
ひずみの概念
ひずみは、物体の元のサイズに対するサイズの変化の比率として定義され、ひずみ速度は変形が発生する速度を指します。左心室に適用した場合、左心室の変形は、3 つの法線ひずみ (縦方向、円周方向、放射状) と 3 つのせん断ひずみ (円周方向 - 縦方向、円周方向 - 放射状、縦方向 - 放射状) によって説明できます。 LV せん断ひずみは、心筋繊維の 15% 短縮から放射状壁厚の 40% 増加まで変化する可能性があり、最終的には LV 駆出率の 60% を超える変化につながるため、特に重要です。
適用と制限
スペックルトラッキング技術の有用性がますます認識されつつあります。歪みの結果は音響測定とタグ付き MRI によって検証されており、組織ドップラーによって得られた測定値と有意な相関関係があることが示されています。ただし、スペックル トラッキング技術にも限界があります。たとえば、高心拍数でのフレーム レートの制限により、トラッキング品質に影響が出る可能性があります。
商用アプリケーションでは、スペックル追跡技術は、測定の精度に影響を与える可能性のあるさまざまなアルゴリズムの課題を克服する必要があります。
臨床応用では、STE 技術は、冠動脈疾患、心筋梗塞、圧力超音波、弁膜疾患などの一連の疾患の診断に使用できます。しかし、スペックルトラッキング技術の標準化が不十分であることは依然として大きな問題であり、超音波機器ベンダーや解析ソフトウェアごとに使用するアルゴリズムが異なるため、解析結果の比較可能性に影響が出ています。
今後の展望
技術の進歩に伴い、スペックルトラッキング技術の応用範囲は拡大し続けるでしょう。今後、より統一された基準を確立することで、臨床診断におけるスペックルトラッキング技術の信頼性と有効性が向上することを期待しています。スペックルトラッキングは心臓病学の標準ツールになるのでしょうか？また、コミュニティはどのように準備すべきでしょうか？
