多チャネル受信超音波の解析による動脈壁変位ベクトル・血流速度の同時計測法の開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19686026
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 計測工学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 長谷川 英之 東北大学, 大学院医工学研究科, 准教授 (00344698)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 計測システム

研究概要

心筋梗塞・脳梗塞などの重篤な循環器疾患は,動脈硬化症の進展にともない動脈壁に発生する病変の破裂により発生すると言われている.したがって,病変の破裂し易さに関係する動脈壁の弾性特性および破綻のトリガとなりうる血流の計測が重要である.本研究では,動脈壁の弾性特性と血流を同時に計測するために必要な高速(3500 Hz)超音波イメージング法を開発するとともに,それにより得られた超音波信号を解析することにより動脈壁のひずみ(弾性特性)および血流を描出する手法を開発した.

研究成果

• [雑誌論文] Simultaneous imaging of artery-wall strain and blood flow by high frame rate acquisition of RF signals (2008)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control Vol. 55, No. 12 ページ: 2626-2639
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reduction of influence of variation in center frequencies of RF echoes on estimation of artery-wall strain (2008)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control Vol. 55, No. 9 ページ: 1921-1934
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasonic measurement of strain distribution inside object cyclically compressed by dual acoustic radiation force (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Odagiri, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 47, No. 5 ページ: 4193-4199
  • 査読あり
• [雑誌論文] Threshold setting for likelihood function for elasticity-based tissue classification of arterial wall by evaluating variance in measurement of radial strain (2008)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Tsuzuki, Hideyuki Hasegawa, Hiroshi Kanai, Masataka Ichiki, and Fumiaki Tezuka
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 47, No. 5 ページ: 4180-4187
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasonic measurement of transient change in the stress-strain property of radial arterial wall caused by endothelial-dependent vasodilation (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Ikeshita, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 47, No. 5 ページ: 4165-4169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Automated segmentation of heart wall using coherence among ultrasonic RF echoes (2008)
  • 著者名/発表者名: Takaomi Kinugawa, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 47, No. 5 ページ: 4165-4169
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimal region-of-interest settings for tissue characterization based on ultrasonic elasticity imaging (2008)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Tsuzuki, Hideyuki Hasegawa, Hiroshi Kanai, Masataka Ichiki, and Fumiaki Tezuka
  • 雑誌名: Ultrasound in Medicine and Biology Vol. 34, No. 4 ページ: 573-585
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of angular dependence of ultrasonic scattering from wire phantom mimicking myocardial fiber (2007)
  • 著者名/発表者名: Teppei Onodera, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 46, No. 7B ページ: 4897-4899
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasonic imaging of propagation of contraction and relaxation in the heart walls at high temporal resolution (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Yoshiara, Hideyuki Hasegawa, Hiroshi Kanai, and Motonao Tanaka
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 46, No. 7B ページ: 4889-4896
  • 査読あり
• [雑誌論文] Basic study on detection of outer boundary of arterial wall using its longitudinal motion (2007)
  • 著者名/発表者名: Takanori Numata, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 46, No. 7B ページ: 4900-4907
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of angular dependence of ultrasonic echo for estimation of surface roughness (2007)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Kudo, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 46, No. 7B ページ: 4873-4880
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultrasonic measurement of change in elasticity due to endothelium dependent relaxation response by accurate detection of artery-wall boundary (2007)
  • 著者名/発表者名: Takuya Kaneko, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 46, No. 7B ページ: 4881-4888
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of frequency characteristics in cutting of soft tissue using prototype ultrasonic knives (2007)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Ebina, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 46, No. 7B ページ: 4793-4800
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accurate estimation of scattering strength distribution by simultaneous reception of ultrasonic echoes with multichannel transducer array (2007)
  • 著者名/発表者名: Yusaku Abe, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol. 46, No. 7B ページ: 4813-4819
  • 査読あり
• [学会発表] 高周波超音波を用いた内皮依存性血管弛緩反応による橈骨動脈壁の粘弾性特性変化の計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 池下和樹, 長谷川英之, 金井 浩
  • 学会等名: 日本音響学会春季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20090317-19
• [学会発表] Viscoelasticity estimation of soft tissue for estimation of heat generation in application of ultrasonic surgical knife (2008)
  • 著者名/発表者名: Naoki Suzuki, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 29th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20081111-13
• [学会発表] Measurement of scatterer-size dependent frequency characteristics of high frequency ultrasonic echoes for assessement of red blood cell aggregation (2008)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Saitoh, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 29th Symposimu on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20081111-13
• [学会発表] Optimization of window size and search region in 2D correlation function for assessment of regional myocardial contraction and relaxation (2008)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Honjo, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 29th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20081111-13
• [学会発表] Accuracy evaluation for high-frequency ultrasonic measurement of viscoelasticity of radial arterial wall by basic experiments (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Ikeshita, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 29th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20081111-13
• [学会発表] Flow mediated change in viscoelasticity of radial artery noninvasively measured by 22-MHz ultrasound (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Ikeshita, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: IEEE 2008 International Ultrasonics Symposium
  • 発表場所: 北京, 中国
  • 年月日: 20081102-05
• [学会発表] Accurate ultrasonic measurement of myocardial regional strain rate at high temporal and spatial resolutions (2008)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Honjo, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: IEEE 2008 International Ultrasonics Symposium
  • 発表場所: 北京, 中国
  • 年月日: 20081102-05
• [学会発表] Assessment of red blood cell aggregation using normalized power spectrum of high frequency ultrasound (2008)
  • 著者名/発表者名: Nobutaka Saitoh, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: IEEE 2008 International Ultrasonics Symposium
  • 発表場所: 北京, 中国
  • 年月日: 20081102-05
• [学会発表] Simultaneous imaging of artery-wall strain and blood flow realized by high frame rate acquisition of RF echoes (2008)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: IEEE 2008 International Ultrasonics Symposium
  • 発表場所: 北京, 中国
  • 年月日: 20081102-05
• [学会発表] 橈骨動脈壁のFlow-Mediated Dilationによる粘弾性特性の変化の高周波超音波による計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池下和樹, 長谷川英之, 金井 浩
  • 学会等名: 日本超音波医学会第81回学術集会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20080523-25
• [学会発表] 血管壁の弾性計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 長谷川英之, 金井 浩
  • 学会等名: 日本超音波医学会第81回学術集会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20080523-25
• [学会発表] 内皮依存性弛緩反応による橈骨動脈壁粘弾性特性変化の超音波計測 (2008)
  • 著者名/発表者名: 池下和樹, 長谷川英之, 金井 浩
  • 学会等名: 日本音響学会春季大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 20080317-19
• [学会発表] 血流速度ベクトルの計測を目指した超高速超音波イメージング (2008)
  • 著者名/発表者名: 長谷川英之, 金井 浩
  • 学会等名: 日本超音波医学会基礎技術研究会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-12-12
• [学会発表] Accurate tracking of arterial wall at high frame rate (2007)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 28th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 20071114-16
• [学会発表] Evaluation of coherence among ultrasonic RF echoes for automated identification of heart wall (2007)
  • 著者名/発表者名: Takaomi Kinugawa, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 28th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 20071114-16
• [学会発表] Ultrasonic measurement of transient change in viscoelasticity of radial artery wall caused by endothelial-dependent vasodilation (2007)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Ikeshita, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 28th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 20071114-16
• [学会発表] Optimization of elasticity-based tissue characterization of arterial wall by evaluating variance in measurement of radial strain (2007)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Tsuzuki, Hideyuki Hasegawa, Hiroshi Kanai, Masataka Ichiki, and Fumiaki Tezuka
  • 学会等名: 28th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 20071114-16
• [学会発表] Ultrasonic measurement of displacement distribution inside object cyclically compressed by dual acoustic radiation force (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Odagiri, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 28th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 20071114-16
• [学会発表] Measurement of angular dependence of ultrasonic scattering from nylon phantom which mimics bundle of myocardial fibers (2007)
  • 著者名/発表者名: Teppei Onodera, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 28th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: 筑波
  • 年月日: 20071114-16
• [学会発表] Minute roughness measurement using phase tracking for arterial wall diagnosis noninvasively in vivo (2007)
  • 著者名/発表者名: Magnus Cinthio, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: IEEE 2007 International Ultrasonics Symposium
  • 発表場所: ニューヨーク, アメリカ合衆国
  • 年月日: 20071028-31
• [学会発表] Identification of heart wall based on coherence of ultrasonic RF echoes evaluated in frequency domain (2007)
  • 著者名/発表者名: Takaomi Kinugawa, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: IEEE 2007 International Ultrasonics Symposium
  • 発表場所: ニューヨーク, アメリカ合衆国
  • 年月日: 20071028-31
• [学会発表] Transient change in hysteresis property of the arterial wall due to flow-mediated dilation (2007)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Ikeshita, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: IEEE 2007 International Ultrasonics Symposium
  • 発表場所: ニューヨーク, アメリカ合衆国
  • 年月日: 20071028-31
• [学会発表] Angular dependence of ultrasonic echo from surface with minute roughness (2007)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa, Kazuki Kudo, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: IEEE 2007 International Ultrasonics Symposium
  • 発表場所: ニューヨーク, アメリカ合衆国
  • 年月日: 20071028-31
• [学会発表] Strain imaging of arterial wall with translational motion compensation and error correction (2007)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: IEEE 2007 International Ultrasonics Symposium
  • 発表場所: ニューヨーク, アメリカ合衆国
  • 年月日: 20071028-31
• [学会発表] 超音波RF信号の高フレームレート計測による動脈壁ひずみ・血流の同時計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 長谷川英之, 金井 浩
  • 学会等名: 日本音響学会秋季大会
  • 発表場所: 甲府
  • 年月日: 20070919-21
• [学会発表] 内皮依存性弛緩反応時における橈骨動脈壁応力-ひずみ特性変化の超音波計測 (2007)
  • 著者名/発表者名: 池下和樹, 長谷川英之, 金井 浩
  • 学会等名: 日本音響学会秋季大会
  • 発表場所: 甲府
  • 年月日: 20070919-21
• [学会発表] 対象物の位置変化の相殺によるひずみ計測精度向上 (2007)
  • 著者名/発表者名: 長谷川英之, 金井 浩
  • 学会等名: 日本超音波医学会第80回学術集会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 20070518-20
• [学会発表] 動脈壁の位置変化の相殺と超音波中心周波数の推定によるひずみ計測精度向上 (2007)
  • 著者名/発表者名: 長谷川英之, 金井 浩
  • 学会等名: 第46回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20070425-27
• [図書] Acoustical Imaging (Strain imaging for arterial wall with translational motion compensation and center frequency estimation) (pp. 19-25) (Iwaki Akiyama Ed.) (2008)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa and Hiroshi Kanai
  • 総ページ数: 19-25
  • 出版者: Springer
• [図書] Biomedical Applications of Vibration and Acoustics in Imaging and Characterizations (Strain induced by dual acoustic radiation force and its ultrasonic measurement) (pp. 41-55) (Mostafa Fatemi and Ahmed Al-Jumaily Ed.)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa and Hiroshi Kanai
  • 出版者: ASME Press
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.ecei.tohoku.ac.jp/~hkanai/