心血管系動態の高精度計測のための超高速超音波イメージングシステムの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23686061
• 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, 医工学研究科, 准教授 (00344698)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 超音波 / 高時間分解能 / 並列ビーム形成 / 心血管系 / 動態

研究概要

循環器系は動的な器官であるため動態計測が必要不可欠である．超音波診断はCT，MRIに比べ時間分解能に優れるため動態計測に適しており，本研究者はこれまでに，超音波診断の長所である時間分解能を，血管系の計測において従来の数十Hzから1 kHz以上に飛躍的に向上させる方法を開発した．本研究では，心臓についても高速超音波イメージングを可能とするための超音波照射方法および受信ビームフォーミング法・超音波断層像構築手法について研究開発するとともに，開発した高速超音波イメージング法を実現するための多チャンネル超音波送受信システムの開発を行った．

研究成果

• [雑誌論文] Improvement of Automated Identification of the Heart Wall in Echocardiography by Suppressing Clutter Component (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Takahashi, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: vol. 52 ページ: 07HF017-1-07HF017-7
  • DOI: 10.7567/JJAP.52.07HF17
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement of Regional Pulse Wave Velocity Using Very High Frame Rate Ultrasound (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa, Kazue Hongo, and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Journal of Medical Ultrasonics 巻: vol. 40 ページ: 91-98
  • DOI: 10.1007/s10396-012-0400-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] High Frame Rate Echocardiography With Reduced Sidelobe Level (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control 巻: vol. 59 ページ: 2569-2575
  • DOI: 10.1109/TUFFC.2012.2490
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of Correlation Kernel Size for Accurate Estimation of Myocardial Contraction and Relaxation (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Honjo, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: vol. 51 ページ: 07GF06-1-07GF06-12
  • DOI: 10.1143/JJAP.51.07GF06
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-Frame-Rate Echocardiography Using Diverging Transmit Beams and Parallel Receive Beamforming (2011)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Journal of Medical Ultrasonics 巻: vol. 38 ページ: 129-140
  • DOI: 10.1143/JJAP.51.07GF06
  • 査読あり
• [雑誌論文] Automated Identification of the Heart Wall Throughout the Entire Cardiac Cycle Using Optimal Cardiac Phase for Extracted Features (2011)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Takahashi, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: vol. 50 ページ: 07HF16-1-07HF16-9
  • DOI: 10.1143/JJAP.50.07HF16
  • 査読あり
• [雑誌論文] 二次元収縮弛緩特性計測を目指した心筋運動の高フレームレート計測 (2011)
  • 著者名/発表者名: 本庄泰徳,長谷川英之,金井浩
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌A 巻: vol. J94-A ページ: 826-835
• [学会発表] in vitro実験における電気的興奮に伴う心筋応答の遅延分布の可視化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 藤田雄太,田頭秀章,長谷川英之,福永浩司,金井浩
  • 学会等名: The 34th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20131120-22
• [学会発表] 心筋の変形を考慮したRF信号間の相関算出による心臓壁の変位推定の高精度化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 浅利大,長谷川英之,金井浩
  • 学会等名: The 34th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20131120-22
• [学会発表] 心臓壁領域同定のための超音波RF信号の特徴抽出の最適化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中原紘平,長谷川英之,金井浩
  • 学会等名: The 34th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20131120-22
• [学会発表] 並列ビーム形成法と回折トモグラフィ―法の空間分解能の比較 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川英之,金井浩
  • 学会等名: The 34th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20131120-22
• [学会発表] 高フレームレート超音波計測を用いた左室内腔の経胸壁血流スペックルイメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋広樹,長谷川英之,金井浩
  • 学会等名: The 34th Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20131120-22
• [学会発表] Speckle-Enhanced Cardiac Blood Flow Imaging with High Frame Rate Ultrasound (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Takahashi, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium
  • 発表場所: Prague, Czech
  • 年月日: 20130721-25
• [学会発表] Displacement Estimation of Arterial Wall from Multiple Directions by Utilizing Diverging Transmit Beam for Synthetic Aperture Ultrasound Imaging (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium
  • 発表場所: Prague, Czech
  • 年月日: 20130721-25
• [学会発表] Improvement of Axial Resolution of Ultrasound Image Using Wiener Filter for Measurement of Intima-Media Thickness of Carotid Artery (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa, Sho Kageyama, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium
  • 発表場所: Prague, Czech
  • 年月日: 20130721-25
• [学会発表] High Frame Rate Ultrasonic Imaging of the Heart by Placing Virtual Point Source in Front of Array (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa , Yuji Sato, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium
  • 発表場所: Prague, Czech
  • 年月日: 20130721-25
• [学会発表] Fast Cardiac Blood Flow Imaging by Visualization of Ultrasonic Echoes from Blood Particles (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Takahashi, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 32nd International Acoustical Imaging Symposium
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20130529-0601
• [学会発表] High Frame Rate Echocardiography Using Virtual Point Source Moving in Front of Array (2013)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa, Yuji Sato, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 32nd International Acoustical Imaging Symposium
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20130529-0601
• [学会発表] 超音波エコーの可視化による心臓内血流の高速イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋広樹,長谷川英之,金井浩
  • 学会等名: 日本超音波医学会第86回学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20130524-26
• [学会発表] 動脈壁の局所弾性特性の超音波測定 (2013)
  • 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86回学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20130524-26
• [学会発表] 開口の前方に設定した仮想点音源の走査による心臓断層法の高速化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川英之,佐藤雄治,金井浩
  • 学会等名: 日本超音波医学会第86回学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20130524-26
• [学会発表] High Frame Rate Blood Flow Imaging by Visualization of Ultrasonic Echoes from Blood Particles in Echocardiography (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Takahashi, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 2013 International Congress on Ultrasonics
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20130502-05
• [学会発表] Measurement and Analysis of Propagation of Myocardial Contraction Caused by Electrical Stimulation Using Myocardium of Rat (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuta Fujita, Hideaki Tagashira, Hideyuki Hasegawa, Kohji Fukunaga, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 7th International Symposium on Medical, Bio- and Nano-Electronics
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20130307-08
• [学会発表] Improvement of Automated Identification of the Heart wall by Reducing Stationary Clutter in Ultrasonic Echoes (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋広樹,長谷川英之,金井浩
  • 学会等名: The 33rd Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: Chiba
  • 年月日: 20121113-15
• [学会発表] Suppression of Sidelobe in High Frame Rate Echocardiography Using Diverging Beams (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: Medicinteknikdagarna
  • 発表場所: Lind, Sweden
  • 年月日: 20121002-03
• [学会発表] Automated Identification of the Heart Wall on Echocardiogram Throughout a Cardiac Cycle (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Takahashi, Hideyuki Hasegawa, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: edicinteknikdagarna
  • 発表場所: Lind, Sweden
  • 年月日: 20121002-03
• [学会発表] Ultrasound Elasticity Imaging of the Arterial Wal (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: Euromech 534 Colloquium
  • 発表場所: Saint Etienne, France
  • 年月日: 20120529-31
• [学会発表] Ultrasonic Actuation of Biological Tissues Using Dual Acoustic Radiation Force for Assessment of Elastic Propertie (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa, Jun Yamaguchi, and Hiroshi Kanai
  • 学会等名: nternational Symposium on Nolinear Acoustics
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20120521-24
• [学会発表] High Frame Rate Ultrasonography for Detailed Analysis of cardiovascular Dynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa, Hiroshi Kanai
  • 学会等名: 18th International Symposium of Tohoku University Global COE Program Global Nano-Biomedical Engineering Education and Research Network Centre
  • 発表場所: Sendai
  • 年月日: 20120305-06
• [学会発表] Visualization of Forward and Reflected Components in Minute Vibration Velocity Waveform of Human Arterial Wall (2011)
  • 著者名/発表者名: 本江和恵,長谷川英之,金井浩
  • 学会等名: The 32nd Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20111108-10
• [学会発表] High Frame Rate Measurement of Two-dimensional Heart Wall Motion for Assessment of Regional Myocardial Contraction and Relaxation (2011)
  • 著者名/発表者名: 本庄泰徳,長谷川英之,金井浩
  • 学会等名: The 32nd Symposium on Ultrasonic Electronics
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20111108-10
• [図書] Imperial College Press, Nano-Biomedical Engineering 2012 (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa, Hiroshi Kanai
  • 総ページ数: 191-200
• [図書] Nonlinear Acoustics (2012)
  • 著者名/発表者名: Hideyuki Hasegawa, Jun Yamaguchi, Hiroshi Kanai
  • 総ページ数: 251-254
  • 出版者: American Institute of Physics
• [備考]
  • URL: http://www.ecei.tohoku.ac.jp/hkanai/