長谷川 英之¹, 金井 浩¹

Hideyuki HASEGAWA¹, Hiroshi KANAI¹

¹東北大学大学院医工学研究科, ²東北大学大学院工学研究科

¹Graduate School of Biomedical Engineering, Tohoku University, ²Graduate School of Engineering, Tohoku University

キーワード :

【目的】
近年，心臓の収縮や圧力波の伝搬などの影響により動脈がその径方向だけでなく長軸方向にも変位していることが確認された［1］．本報告では，径方向は既に開発したビーム方向変位推定法［2］により計測することを想定し，それに加え，超音波信号のラテラル方向位相偏移および位相変化率をもとに長軸方向変位を推定する手法について述べる［3］．
【原理】
リニア走査において，ビームk （k ＝ 1, 2, …, K）番目のある距離（深さ）における標本化された超音波RF信号の振幅をs（k; n）とし（n ＝ 1, 2, …, Nはフレーム番号），それを同一深さでラテラル方向にヒルベルト変換することにより得られる解析信号をy（k; n）とする．フレーム間が十分短く，フレーム間の対象物の反射率空間分布が変化しないと仮定すると，解析信号y（k; n）をラテラル方向の波形として見たときにnフレームと（n + 1）フレームの波形y（k; n）とy（k; n+1）にはラテラル方向のずれが生じ，このずれ量に対応して両波形間に位相偏移が生じる．この位相偏移は解析信号間の複素相互相関関数から算出できる．これと同時に，位相偏移と変位の対応関係（位相変化率）も同時に複素相関関数により算出し，推定した位相偏移と合わせてラテラル方向変位を推定する．
【実験結果】
図（a）は，自動ステージにより模擬血管に与えたラテラル方向変位を，提案手法で推定した結果である．本報告では，変位量0.5 mm，0.25 mm，0.1 mmについて計測を行った．各走査線における模擬血管後壁内に関心点を20点，0.05 mm間隔で設定し，それぞれの点のラテラル方向変位を推定した．図のプロットは20点の平均値を，縦棒は標準偏差を示す．破線は自動ステージに設定した変位量（真値）を示す．また，比較のため従来の位相を用い推定法［4］を用いて計測した．その結果を図（b）に示す．両図から，提案法によりラテラル方向変位の推定精度が向上することが確認できる．
【総括】
本報告では，超音波信号の位相を用いることで補間を用いずに走査線間隔以下のラテラル方向変位を推定できることを示した．
参考文献
［1］ Cinthio, et al., IEEE Trans UFFC, 2005.
［2］ Hasegawa, Kanai: IEEE Trans UFFC, 2008.
［3］ Hasegawa and Kanai: IEEE Trans UFFC, 2009.
［4］ Jensen, et al.: IEEE Trans UFFC, 1998.