2014 Fiscal Year Annual Research Report
超音波ビーム交差造影エコー法による血流速度３次元ベクトル計測
| Project/Area Number |
24500561
|
|---|
| Research Institution | Doshisha University |
|---|
Principal Investigator |
渡辺 好章 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60148377)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋山 いわき 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (80192912)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | マイクロバブル / 超音波ビーム交差方式 / 和音生成 / 非線形振動 / 血流速度ベクトル / 流路ファントム / 造影超音波 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
ビーム交差方式コントラストエコー法で測定される和音・差音のドプラ周波数は、２つのビーム方向成分の関数として求められるため、第２高調波や基本波のドプラ周波数との連立方程式を解くことにより、角度補正なしに血流速度をベクトル計測が可能である。そこで、本研究では、本手法を用いた血流の速度ベクトル計測システムを構築して本手法の有効性を検討した．
測定システムは、脱気水で満たした水槽の中に周波数f1の超音波送波し、そのエコーを受波する凹面振動子を水面から下方へ超音波を送波するように設置し，周波数f2の超音波を送波する平面振動子が水中でビームが直交するように設置した．内径4 mmのシリコーン製の流路を振動子の交差領域内に設置した．２つの超音波ビームが交差する領域に流路を固定し、その流路内にソナゾイドを含む脱気水を循環させた．チューブの高位から低位方向へと水を流した。ドプラ周波数が正となる方向を正とすると流速は，-10 mm/s，-20 mm/s，-30 mm/sとした．周波数f1を3.2 MHz，超音波の音圧を20 kPa，波連長を8 cycle，周波数f2は2.0 MHz，振動子への入力電圧15 V，波連長10 cycleで駆動させた．したがって，和音成分は5.2 MHz，第二高調波成分6.4 MHzとなる．実験の結果，各設定流速値において誤差10％以内で速度ベクトルが測定された．したがって、周波数の異なる２つの超音波ビームとマイクロバブルの非線形振動によってエコー信号で和音成分が観察され、その成分と第２高調波成分のドプラ周波数から血流速度ベクトルを計測できることが示された。これらの結果を基に、３方向から超音波を流路に照射して流速の３次元ベクトルを測定する実験システムを構築した。今後はこのシステムを用いて臨床への応用を検討していくことが重要である。
|
