超音波イメージング：コンフォーマル超音波パッチを用いた経頭蓋ボリュームイメージング

脳血流の正確な連続モニタリングは、臨床での神経集中治療や神経血管に関する基礎研究に役立つ。経頭蓋ドップラー（TCD）超音波検査は、脳血流の評価に広く用いられている非侵襲的方法であるが、従来の剛性設計によって、複雑な三次元（3D）血管網の測定精度や長期記録の実用性が大きく制限されている。今回我々は、脳血流のハンズフリー型のボリュームイメージングと連続モニタリング向けのコンフォーマル超音波パッチについて報告する。この方法では、2 MHzの超音波によって頭蓋骨に起因する減衰と位相収差が低減され、銅メッシュ遮蔽層によって信号対雑音比が5 dB向上すると同時に、皮膚とのコンフォーマルな接触が得られる。発散波に基づく超高速超音波イメージングによって、ウィリス輪を3Dで正確に表示でき、検査時のヒューマンエラーを最小限にできる。集束超音波によって、選択した位置における血流スペクトルを連続的に記録できる。今回のコンフォーマル超音波パッチの高い精度は、36人の参加者において従来のTCDプローブとの比較により確認され、収縮期最大流速、平均流速、拡張末期流速について、それぞれ−1.51 ± 4.34 cm s⁻¹、−0.84 ± 3.06 cm s⁻¹、−0.50 ± 2.55 cm s⁻¹という平均差と差の標準偏差が示された。測定成功率は、従来のTCDプローブでは75.3％であったのに対し、コンフォーマル超音波パッチでは70.6％であった。さらに我々は、さまざまな介入時の連続血流スペクトルを実証し、4時間の記録内で眠気時の一連の頭蓋内B波を特定した。

目次へ戻る