2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of High-Ouput Ultrasonic Probe for Ultrafast Imaging
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26289123
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
長谷川 英之 富山大学, 大学院理工学研究部(工学), 教授 (00344698)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西條 芳文 東北大学, その他の研究科, 教授 (00292277)
近藤 祐司 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20534431)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 超音波 / 高速イメージング / 高出力プローブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 高速超音波イメージング法の高空間分解能・高コントラスト化
高速超音波イメージング法では，送信波に無指向性ビームを用いるため，方位分解能が劣化するとともに不要エコーが増加してコントラストが低下する．このような問題に対応するため，受信信号の情報をもとに適応的にビームフォーミングのパラメータを調整する適応ビームフォーマに関して，計算量を50分の1程度に削減するとともに，アポダイゼーションの最適化により空間分解能およびコントラストを向上させることに成功した．これは，適応ビームフォーマの実用化に貢献する重要な成果である．
(2) 血流速度推定法の開発
毎秒約6,000フレームの超高速で計測した心臓内血球からの超音波散乱波を解析することにより血流速度ベクトルを推定する手法の開発を行った．受信超音波信号の周波数スペクトルの位相を用いて高精度に速度ベクトルを推定する手法を開発し，ファントムを用いた評価実験により，従来の速度推定法であるスペックルトラッキング法よりも高精度な推定が行えることを示した．また，計算負荷もスペックルトラッキング法の10%未満であり，毎秒約6,000フレームという膨大なデータの処理のための重要な成果である．
(3) ヒト心臓内の血流速度ベクトルの推定
毎秒約6,000フレームの超高速超音波イメージングにより計測したヒト心臓からの超音波散乱信号から，血球由来のエコーをクラッタフィルタにより抽出し，血球エコーに開発した速度ベクトル推定法を適用した．その結果，心臓収縮期には大動脈方向に駆出される流れが，心臓拡張期には左心室に血液が流れ込む際に発生する渦流などが観察され，複雑な心臓内血流動態を非侵襲的に可視化できることを示した．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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