超音波画像撮影時の超音波伝播状態を反映した外科手術用高精度集束超音波に関する研究

• Project/Area Number: 18700436
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Medical systems
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 松宮 潔 The University of Tokyo, 大学院・情報理工学系研究科, 助教 (40396792)
• Project Period (FY): 2006 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000); Fiscal Year 2007: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000); Fiscal Year 2006: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
• Keywords: コンピュータ外科 / 非侵襲治療 / 集束超音波

Research Abstract

1.目標点探索およびHIFU照射兼用プローブに関する検討
HIFU照射時の焦点合わせについて位置決め分解能と焦点領域の大きさのバランスを考慮したphased array型凹面トランスデューサを設計し,点音源を用いた実験系において両者についての評価検討を行った.試作品においては,幅1.5mm長さ30mmの圧電素子32個からなる半径50mmの2次元コンケイブ型(凹型)プローブとした.このプローブは半径16.6mmの円内にフォーカシングできる.目標点探索時の微弱信号送受信とHIFU照射時の強力信号送信を切り替えるにあたっては時間特性は許容範囲内と考えられたためリレー回路を採用した.プローブ原理の確立を優先し,圧電素子は微弱信号送受信に適したものを採用して検討を行った.
2.目標点探索用超音波および治療用HIFUの送信制御手法の開発
入力した点からの球面波を検出する手法として,超音波エコー画像撮影時における各探索点からの反射波の各圧電素子で受信し,遅延回路を通じた後に得られる位相差情報と入力点の位置情報の両者により入力点(=目標点)からの反射波に関して検出された位相差情報のみを選択的に記録するプログラムを設計した.また,目標点の入力方法について点音源を用いた基本的な検討を行い,比較的多重反射の少ない状況を想定した検討を行った.反射波の検出方法の検討にあたっては実験環境にける装置内各所からのノイズ音波の除去が課題であることが判明した.