2005 Fiscal Year Annual Research Report
In-situ定量画像診断のための体内組織音速の透過型ビームCT映像法
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17560367
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
山田 晃 東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究部, 教授 (20159213)
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| Keywords | 超音波CT / 音響逆散乱解析 / 透過型逆散乱CT / 画像再構成 / 回折トモグラフィ / 組織定量映像 / 腹部超音波映像 / 医用超音波診断 |
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| Research Abstract |
本研究では、腹部体内を対象とした可視化定量画像診断を可能にすることを目的として、百kHz帯の超音波の多方向透過型観測に基づいた、低周波透過型ビームCT音速映像法を実現するための検討を行った。本手法を実現するに当たって、CT計算の前提条件として、低周波拡散波照射の際の透過伝搬位相差が、媒質中の逆音速の直線経路積分計算モデルによって表すことができることの前提条件が成立している必要がある。また、映像化の妨げとなる強散乱体である脊髄の影響を取り除くための対策、さらに脊髄を回避しながら低周波領域の透過型観測を行うことの必要性から、少数の送受信データから画像を再現するための過小決定逆問題に如何に対処するかが大きな問題になる。本研究では、これらの問題に具体的に対処するための方法の提案とその評価試験を行った。具体的には、実際の腹部を模擬した生体模擬ファントムを用いて、直線経路積分計算モデルの妥当性、ならびにそのための最適な送受信観測条件を、有限差分法による数値シミュレーションにもとづいて明らかにした。ここでは、直線経路伝播モデルを用いることによって、脊髄を通る経路上の測定データを取り除いたCT計算を可能にした。更に、経路平滑化ART法を用いることにより、数十オーダの少ない観測経路データからCT音速映像を再現することを可能にした。腹部を囲む円周上の16箇所に配置した送受信兼用の狭開口送受信素子の各々から中心周波数200kHzのパルス音波を照射した際の透過波を受波するシステムを構築した。脊髄を含む腹部模擬ファントムを用いたシミュレーション評価試験の結果、おおむね定量精度の良い腹部音速映像が再現できる結果を示すことができた。
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