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2022 Fiscal Year Research-status Report

生体組織の多層音響モデル化による縦波音速分布推定

Research Project

Project/Area Number 22K18205
Research InstitutionUniversity of Toyama

Principal Investigator

長岡 亮  富山大学, 学術研究部工学系, 准教授 (60781648)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Keywords超音波計測 / 平均音速値推定
Outline of Annual Research Achievements

2022年度では、従来の超音波プローブを用いた基礎実験を行い、ビームフォーミングの評価指標等に基づいた平均音速値の推定手法の確立を行った。また、得られた平均音速値を用いた画像再構築法に関しても検討を行った。従来の超音波プローブを用いた数値シミュレーション環境を構築し、さまざまな条件下でも平均音速値の推定精度の評価が可能となった。構築した数値シミュレーション環境を用いることで、基礎実験と数値シミュレーション実験とで同じ条件下で検討が可能となった。また、実際に作成することが困難なファントムも数値シミュレーション実験下では表現可能となり、評価可能な条件を大幅に増やすことができた。
超音波ビームの照射角度や開口合成法を適用した場合の空間分解能やグレーティングローブ等に関する数値シミュレーション実験を行い、その結果に基づいて2次元的に機械走査するための高周波数の単一の超音波センサーの設計を行った。また、高周波数超音波計測のための数値シミュレーション環境も検討した。この数値シミュレーション環境を用いることで、高周波数プローブを機械走査することによって得られた信号を模擬し、開口合成法を適用した場合の計測結果を評価することが可能となった。
また、従来の超音波プローブを用いた基礎実験では、平均音速値の推定手法の確立の過程で、超音波画像の改善方法に関しても検討を行い、提案手法によって空間分解能が改善することも確認している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

従来の超音波プローブを用いた基礎実験を行い、ビームフォーミングの評価指標等に基づいた平均音速値の推定手法の確立をすることができたため。また、機械走査するための高周波数の単一の超音波センサーの設計を行うことができたため。さらに、従来の超音波プローブを用いた計測および高周波数超音波計測のための数値シミュレーション環境も検討できたため。

Strategy for Future Research Activity

2023年度では、引き続き従来の超音波プローブを用いた平均音速値推定法の検討を行う予定である。また、設計した単一の超音波センサーを用いた検討も行う予定である。さらに、実測結果と数値シミュレーション実験によって得られた結果との比較検討も行う予定である。

Causes of Carryover

2022年度購入予定の物品の納入予定が延びてしまい、2023年度に納入予定となってしまったため。また、2023年度に購入予定である。

  • Research Products

    (6 results)

All 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Effects from imaging parameters of sub-aperture averaging in minimum variance adaptive beamforming using outputs of delay-and-sum beamformer2023

    • Author(s)
      Nagaoka Ryo、Omura Masaaki、Hasegawa Hideyuki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 62 Pages: SJ8007-1-4

    • DOI

      10.35848/1347-4065/acbb88

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高周波数超音波凹面トランスデューサにおけるエッジ波に関する基礎検討2023

    • Author(s)
      長岡 亮, 長谷川 英之, 村上 舞, 磯辺 悠斗, 大村 眞朗, 穂積 直裕, 小林 和人
    • Organizer
      日本音響学会2023年春季研究発表会
  • [Presentation] A method for estimation of the average speed of sound for delay-and-sum beamforming using the variance of phases of element signals2022

    • Author(s)
      Ryo Nagaoka, Masaaki Omura, Hideyuki Hasegawa
    • Organizer
      2022 IEEE International Ultrasonics Symposium
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 超音波平面波イメージングを用いた平均音速値推定におけるコンパウンド角度の影響に関する検討2022

    • Author(s)
      長岡 亮, 大村眞朗, 長谷川英之
    • Organizer
      超音波研究会
  • [Presentation] Investigation on effects from sub-aperture overlapping ratio for adaptive beamforming2022

    • Author(s)
      Ryo Nagaoka, Masaaki Omura, Hideyuki Hasegawa
    • Organizer
      The 43rd Symposium on Ultrasonic Electronics
  • [Presentation] 単一平面振動子を用いたSynthetic aperture imagingにおけるスキャンピッチの影響に関する基礎検討2022

    • Author(s)
      長岡 亮, 大村眞朗, 小林和人, 長谷川英之
    • Organizer
      日本音響学会2022年秋季研究発表会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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