| 研究実績の概要 |
本研究は，心臓の拍動により肝臓内に発生した弾性ずり波を超音波で計測し．その結果を肝臓の病気（肝硬変など）診断に利用することを目的とする．肝臓内の弾性的性質の不均一性により，ずり波がどのように伝搬するかを検討するため，有限差分時間領域法(FDTD法)による数値解析を行う．これまで，ずり波速度の異なる2媒質境界間でのずり波の反射，屈折特性をFDTD法により解析した．さらに，擬似境界波（ずり波速度の遅い媒質に波動エネルギーが漏れ出る漏洩境界波）の存在が確認された．
本年度は，肝臓内の線維化組織を伝搬するずり波を解析した．肝線維構造は，肝臓をずり波の波長より十分小さい矩形領域に分割し，領域にバイナリデータ (0,1) を割り振ることで構成する．線維化により硬化した部分を1とし，0の部分が正常肝細胞である．ここでは正常部位のずり波速度を1m/sとした．また，データの不連続性を避けるため，5×5マスの値を使って全体を平滑化し，その中心をマスの値とした．各マスの値を25で割って和をとり，平均値を中央のマスの値とした．ずり波の位相速度に関連しそうなパラメータは，線維化組織のずり波速度と波長（周波数）の二つと考える．そこでその二つを種々変えて，位相速度がどうなるか調べた．線維化した肝臓を2次元長方形領域とし，上下面は対称条件を課し，左面にずり応力の正弦波1周期（ハン窓をかけたもの）を与えた．これで，ずり平面波が長さ（左から右）方法に伝搬する．線維化部分の横波速度を2～5m/sの4通りとし，周波数を5～60Hzまで5Hz刻みで変えて計算した．長さ方向2点を取り，それらの点での時間波形の位相差からずり波速度を推定した．周波数が変化しても位相速度は数％しか変わらなかった．一方，位相速度の値は「正常部と線維化部分の速度平均」より約1.1～1.2倍ほど高かった．
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