| 研究概要 |
生体超音波解析のための独自の数値解析法を確率できた。蛙飛び差分を利用した,陽的差分法である。計算式がシンプル,計算量が少ない,電気的類推が可能といった特徴を持つ。境界条件の設定などを吟味した。
次いで,その数値解法が生体に適用できるか検討した。生体は流体に近い性質を持ち,粘性も大きい。計算の結果,解析可能なことが確かめられた。その過程で,低周波では横波弾性波も縦波と同様に伝播することを確認した。横波を利用できれば,超音波医療診断の幅が広がる可能性がある。そこで,現在実験的検証を進めており,測定系の構築はほぼ完了した。しかし,まだ横波の検出には至っていない。
具体的な解析の前に,どのような波形の超音波パルスがどのような形で送出されるか検討することにした。そこで,超音波診断装置のプローブの解析プログラムの作製を試みた。現在,2次元の任意形状の超音波振動子の解析が可能である。今後整合層や音響レンズ部分が解析できるようにしたい。更に超音波音場も一緒に解析できるようにすれば,送出波形の解析だけでなく,診断装置の設計に有用なシミュレーションソフトウェアとなると考える。
生体の音響特性は,数多く測定されているけれども,ばらつきが多く真に明確になっているとは言えない。それには,小さなスポットで測定できる超音波顕微鏡が有効と考える。しかし,その映像が音響特性をどう反映しているかはまだ明確になっていない。そこで,超音波顕微鏡の動作シミュレーションを試みている。現在までに,直線集束ビーム超音波顕微鏡に対して,集束ビームが固体表面で反射する様子をシミュレートすることが出来た。この後,点集束ビームについて同様のシミュレーションプログラムを作製したい。完成後は,詳しい波動解析を行う予定である。
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