| 研究課題/領域番号 |
21300191
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| 研究機関 | 首都大学東京 |
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研究代表者 |
田川 憲男 首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (00244418)
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| 研究分担者 |
大久保 寛 首都大学東京, システムデザイン研究科, 准教授 (90336446)
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| キーワード | 血管内超音波法 / 高調波画像化 / マイクロ超音波モータ / パルス圧縮画像化法 / FMチャープパルス |
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| 研究概要 |
(1)超細径超音波モータの開発
これまで開発を進めてきたコイル型ステータ超音波モータの駆動原理を、有限要素法コードPZFIexを用いて検討した。その結果、波長がコイル一周に比べて長いときに通常の進行波型モータとは逆に回転する理由は、フラフープ運動が主要駆動原理であるためであることを確認した。また、この駆動原理に基づいて回転し、屈曲型振動子によって効率的に駆動可能な、外径0.8mm及び0.3mmのモータの試作に成功した。当初の外形1mmという目標をクリアでき、超細径超音波プローブの実現に十分貢献するものである。
(2)画像化システムの開発
送受信効率が高いが狭帯域の圧電素子であるPZN-PTの両表面に、広帯域性を有するPVDFを貼付したインライン型送受信システムを検討してきた。本システムでは高S/Nを目指して長いFMチャープパルスを送信するため、送信と受信を分離して直近からのエコーの受信を図っているが、そもそも受信用PVDFが直接送信波を受信してしまう。そこで、両側のPVDFの受信信号の差分をとることで、直接受信をキャンセルさせる仕組みとなっている。現実には、画像化対象の反対側にあるPVDFを通って出て行く送信波を外部で消し去る必要があり、ミラーで別方向に逃がすタイプと画像化対象側をミラーで曲げて送信するタイプを検討している。今回は両タイプをシミュレーションにより評価し、生体からの微弱な高調波エコーの定量的計測までも望む場合には、送信波の直接受信の除去が完全ではないことを確認した。そこで、直接受信波キャンセルを不要とする方法として、送信波を短く分割して別々に送信し、得られる各エコーを合成して画像化に用いる方法を考案した。本方式は高調波エコー受信にとってもメリットがあり、シミュレーションによって有効性は確認済みである。しかし、時間分解能が低下することから、何らかの計測の工夫を検討する必要がある。この点も考慮しながら、まずは実験による評価を行う予定である。
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