近年の心臓超音波検査は，通常の検査での計測項目の増加やカテーテル治療の進歩により，高度な知識を必要とされるようになった。一方で，技師の育成や検査の標準化などの課題に直面している。こうした中で，超音波検査にも自動化の技術が導入され，これらの課題解決が期待されている。本稿では，フィリップスの最新の超音波診断装置「EPIQ CVx Transcend」の自動化技術を紹介する。

■Auto Measure with Smart Doppler View ID

心機能計測は心エコー図検査の一環として日常的に行われているが，計測には時間がかかり，また，再現性を保つことが難しいとされていた。
「Auto Measure」は，人工知能（AI）^＊を使用した自動計測技術である。今回，ドプラ波形をリアルタイムに識別し，自動的に適正な計測タッチパネルを表示する機能「Smart Doppler View ID」が追加され，数多くのドプラ計測項目から目的の計測項目をより早く，簡単に選択可能となった。

■2D Auto LV with Smart View Select

2015年に，EACVI/ASE/Industry Task Forceより，2D speckle trackingに関する，画期的な標準化の論文が発表された^1）。EPIQ CVx Transcendに搭載されている「2D Auto LV」はこの標準化ガイドラインに則っており，今回，新たに「Smart View Select」と「Auto SWM（Segmental Wall Motion）」が追加された。
Smart View Selectは，AIがacquireごとに画像を認識し，global longitudinal strain（GLS）解析に適正な画像を層別する。つまり，2D Auto LVのボタンを押すだけで，適正な3断面が選ばれ，GLSとSimpson EFが自動で算出される（図1）。
Auto SWMは，strainやvelocity，displacementなどの指標を考慮し，17セグメントの局所壁運動異常を1：Normal，2：Hypokinetic，3：Akinetic（Dyskinetic，Aneurismalも含む）の3つに分類し，自動的にブルズアイ表示する（図2）。従来，局所壁運動異常の評価は，検者の主観によるところが大きく，バラツキを低減するためにも検者間で目合わせを行うことが重要とされていた。Auto SWMを使用することで，経験の浅い検者へのトレーニングツールとして，さらに，検者間誤差の低減に役立つ可能性もある^2）。

図1　2D Auto LV with Smart View Select
適正な画像の選択，断面の設定，ROIの設定，GLS解析結果まで自動で実行される。

図2　Auto SWM
AIにより局所壁運動異常がブルズアイ表示される。

■3D Auto CFQ

僧帽弁逆流（MR）の定量評価はPISA法が一般的であった。ただ，PISA法にはいくつかのリミテーションが存在しており，正確なMRの逆流量を計測することは困難であった。
「3D Auto CFQ」は，これらのPISA法のリミテーションを打破するために設計されており，AIを活用することによって，より確度の高いMRの逆流量を算出することが可能となった。
原理は，まず，取り込まれた3Dカラードプラの情報から，AIが自動的に吸い込みの表面積を認識する。次に，吸い込みの位置と形からMRジェットの形を計算する（図3 a）。計算されたMRジェットと実際のMRジェットを比較して，吸い込みの位置や形を修正し，さらに，MRジェットを再計算する。これを繰り返して精度を高め，最終的に得られた吸い込みの3Dの表面積と吸い込みの流速から，瞬間のMR volume rateを算出し，それを収縮期の全時相で積分し，MR volumeを算出する（図3 b）。
吸い込みの表面積を3Dで，しかも，収縮期の全時相で認識することで，より精度の高いMR volumeが算出可能となった。すでに論文が報告されており，心臓MRI（CMR）とよい相関があることが示されている^3）。

図3　3D Auto CFQ
a：吸い込みの位置と形からMRジェットの形を計算し，実際のMRジェットと比較している。
b：得られた吸い込みの3Dの表面積と吸い込みの流速から，瞬間のMR volume rateを算出し，それを収縮期の全時相で積分し，MR volumeを算出する。

■3D Auto TV

近年，欧米では三尖弁の構造的心疾患（SHD）デバイスがリリースされ，三尖弁計測においてより正確な計測値が求められるようになった。
「3D Auto TV」は，エドワーズライフサイエンス社と共同で開発しており，AIが三尖弁の弁輪を認識し，1心周期にわたってトラッキングされ，解析結果が表示される。解析結果画面にはDevice Measurementsボタンも用意されており，SHDデバイス用に必要な計測項目が自動で算出される設計となっている（図4）。

図4　3D Auto TV
1心周期における計測結果のグラフ表示

フィリップスでは，今後も循環器領域を取り巻く多様なニーズに応じた技術により，医療に貢献していきたいと考えている。

＊AI技術の設計にはディープラーニングまたはマシンラーニングを使用しており，実装後に自動的に装置の性能・精度が変化することはありません。

販売名：超音波画像診断装置　EPIQ／Affiniti
医療機器認証番号：225ADBZX00148000
特定保守管理医療機器／管理医療機器

^{●参考文献
1）Voigt, J., et al. : Definitions for a common standard for 2D speckle tracking echocardiography : Consensus document of the EACVI/ASE/Industry Task Force to standardize deformation imaging. Eur. Heart J. Cardiovasc. Imaging, 16（1）: 1-11, 2015.
2）Jeremy, A., et al. : Echocardiographic Detection of Regional Wall Motion Abnormalities Using Artificial Intelligence Compared to Human Readers. J. Am. Soc. Echocardiogr., 37（7）: 655-663, 2024.
3）Militaru, S., et al. : Validation of Semiautomated Quantification of Mitral Valve Regurgitation by Three-Dimensional Color Doppler Transesophageal Echocardiography. J. Am. Soc. Echocardiogr., 33（3）: 342-354, 2020.}