2019 Fiscal Year Annual Research Report
Research and developments on next-generation harmonic ultrafast ultrasound imaging for accurate analysis of cardiovascular dynamics
| Project/Area Number |
17H03276
|
|---|
| Research Institution | University of Toyama |
|---|
Principal Investigator |
長谷川 英之 富山大学, 学術研究部工学系, 教授 (00344698)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西條 芳文 東北大学, 医工学研究科, 教授 (00292277)
梅村 晋一郎 東北大学, 医工学研究科, 学術研究員 (20402787)
長岡 亮 富山大学, 学術研究部工学系, 特命助教 (60781648)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 超音波 / 積層振動子 / 高速イメージング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 超高速高調波イメージング法の実験的評価: これまでに製作した積層超音波振動子を用いた配列型探触子を用いて，超高速高調波イメージングを試みた．まず，積層超音波振動子から放射される超音波の周波数特性についてハイドロホンを用いて計測し検討したところ，振動子への印加電圧を制御することにより基本波を放射できることを確認できた．また，画像評価用ファントムに対する超音波送受信および画像化の検討を行った．上述の印加電圧制御手法により基本波をファントムに送信し，ファントムからのエコー信号を計測したところ，基本波および高調波を受信できることが確認され，また，積層振動子は通常の振動子と異なり2つの信号を出力することから，それら2つの出力信号を処理することにより，従来のパルスインバージョン法を用いることなく高調波を検出できることを確認した．さらに，印加電圧制御により，低周波超音波送信時の高調波にあたる周波数の超音波も送受信できることを確認した．このことから，本振動子は送信周波数の切り替えも可能であることが示された．
(2) 血流推定法の評価およびヒト心臓のin vivo計測: これまでに開発した計測対象の変位・速度推定法を用いて血流速度の空間分布を推定する際の精度評価を行った．渦流など複雑な流速分布が存在する場合について精度評価を行うため，超音波送受信シミュレーションにより渦流が存在する場合の超音波受信信号を模擬した．流体シミュレーションにより得られる血流速度分布と，模擬した超音波受信信号に変位・速度推定法を適用して得られた血流速度分布を比較することにより精度評価を行ったところ，従来法に比べ30%程度誤差を低減できることが示された．また，ヒト心臓左心室のin vivo計測においては，心臓収縮期に大動脈に駆出される血流や拡張期に流入した血液の渦流などを本手法により観察可能であることが示された．
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
