櫻田 義大, 田中 直彦

Yoshihiro SAKURADA, Naohiko TANAKA

芝浦工業大学大学院工学研究科電気電子情報工学専攻

Department of Electrical Engineering and Computer Science, Graduate School of Engineering, Shibaura Institute of Technology

キーワード :

【はじめに】
生体内の血流観測に用いられるカラードプラ法では，高速血流観測時にエイリアシングが生じる問題がある．現在は検査者がエイリアシングの有無を判断しているので問題はないか，例えばドプラ情報より血流ベクトル等を推定しようとする場合には，エイリアシングの発生は大きな障害となる可能性がある．そこで，エイリアシングを生じることなく高速血流の観測を可能とするための広帯域ドプラ法について検討している．これまでに，計算機シミュレーションや，基礎的な実験的検討により，広帯域ドプラ法の有効性について検討してきた．今回は広帯域ドプラ法によるカラードプラ画像が生成できたので報告する．
【方法】
今回はリニアアレイ振動子と流体ファントムを用いてエコー信号を収集し，カラードプラ画像を生成した．使用した振動子は中心周波数7.5MHz で素子数は128，アレイの間隔は0.4mmである．このうち32 個の素子をパルスの送受波に用いた．受波信号は32ch，12bit，サンプリング周波数50MHz のA/D コンバータを用いてPC に取り込み，ビームフォーミングを含む全ての処理をPC 上で行った．送波回数は8回で，送波間隔は250μsとし，広帯域ドプラ法では1波バースト波，カラードプラ法では5波バースト波を送波パルスとして用いた．断層像は128ラインの超音波走査線で構成した．
使用した流体ファントムは，グラファイト粉末を混入した寒天中に流路が貫通した構造のものを使用している．その流路に散乱体を混入した水を一定の速度で流した．
用いた振動子が比較的広帯域であったため，レンジゲート長を小さく設定することができた．例えば，広帯域ドプラ法の速度推定条件をレンジゲート32点，修正サンプル数8点，修正パターン13に設定すると，速度推定範囲はカラードプラ法のナイキスト限界である±20cm/s の1.6倍の±32cm/s まで求めることができる．またMTI 処理には，ステップイニシャライズを行う一次IIR-HPF を用いた.
【結果】
従来法のカラードプラ法と広帯域ドプラ法により，カラードプラ画像を生成し比較した．従来法によるカラードプラ画像ではナイキスト限界が±20cm/s であるため，これを越えた速度ではエイリアシングが生じた．これに対し，広帯域ドプラ法の結果では，ナイキスト限界をこえる高速度の領域でも正しく速度が表示できた．生成したカラードプラ画像は当日会場にて提示する．
【まとめ】
エイリアシングを生じない広帯域ドプラ法について検討している．今回は，広帯域ドプラ法によるカラードプラ画像を生成し，エイリアシングのない画像生成ができることを確認した．
【参考文献】
田中直彦，“エイリアシングを生じない血流速推定のための広帯域ドプラ法”，超音波医学 vol.35, No.3, pp.315-328, 2008