谷川 俊一郎

Shunichiro TANIGAWA

GEヘルスケア・ジャパン株式会社超音波研究開発部

Ultrasound R&D, GE Healthcare Japan

キーワード :

【カラードプラ法の画質向上の技術】
MTIフィルタ
カラードプラ処理部では，生体から返ってきたエコー信号をMTI（moving target indication）フィルタと呼ばれる高域通過フィルタに通し，血流以外の不要成分（クラッタ）を取り除いた後，平均流速値を算出する．近年，従来から用いられていたFIRフィルタに加え，Regression（回帰）フィルタを導入，さらにこれを発展させ，MTIのカットオフ特性を決めるフィルタ次数について，入力信号を考慮して自動的に最適化を行うAdaptive Regressionフィルタを実装した．
時間方向平滑化処理
カラードプラ法の後処理において，時間方向平滑化も重要な処理の一つである．時間方向に強い平滑化処理を掛けると，カラーノイズを低減し，見かけのS/Nを向上させる反面，スクリーニング時などにカラーに残像感が残り，見かけのフレームレート（時間分解能）を低下させてしまう．これら相反する問題の解決を目的として，Bモード画像を元に動き情報を数値化し，カラーの平滑化処理に組み込む手法を開発した．
【Bモードによる血流可視化法とその進歩】
B-FlowとCoded excitation
B-Flowとは，Coded excitation（符号化送信手法）を用い，Bモードの持つ高空間分解能，高時間分解能といった特徴を踏襲した血流表示技術であるが，近年も装置の進化に伴い，さらなる時間，空間分解能の向上を目指した改良が行われている（例えば，同時複数音線受信の技術との組み合わせなど）．Coded excitationとは，送信パルスとしてパルス内に特殊な変調を施したパルス幅の広い送信信号を用い，受信後にそれを復調する事で，狭いパルスに変換する技術である．超音波診断装置においては，パルス幅の広い（エネルギーの大きな）送信信号を用いつつ，受信信号は狭く，かつ振幅の大きなパルスに圧縮される為，高分解能と高S/Nの両方を期待することが出来る．B-Flowは，生体内伝搬によって減衰してしまうエコー信号のS/Nを改善するCoded excitationで，微弱血流からのエコー信号のS/N改善を図ろうとしている．この際，血流と共に増強される組織からのエコー信号については，tissue equalizationと呼ばれる処理によって抑制を図る．これは，カラードプラ法のMTIフィルタと同様の概念で，血流は流れて（エコー源が移動して）いるが，それ以外の組織は静止しているという前提に基づき，静止しているものからのエコーは抑制し，高速で動いているものからのエコー信号だけを取り出す技術である．
表示法の改善（B-Flow Colorモード）
B-Flowでは血流表示と背景のBモードを共通の一つの処理系で信号処理しているので，これらの画像が，空間的，及び時間的にずれてしまうという問題は起こらない．しかし，tissue equalizationを通過した背景Bモード画像は，画質という点では通常のBモード画像に比べると見劣りするものであった為，改善が望まれていた．そこで，カラードプラ法のように，背景Bモード像の処理系を血流処理系と分離独立させる事で，これまで以上に組織からの不要信号を排除したB-Flowにより血流表示と高画質のBモード像との重畳表示が可能となった．
臨床適用領域のひろがり
当初，表材用リニアプローブのみの対応であったB-Flowであるが，その後コンベックスプローブ，セクタプローブにも順次対応し，腹部領域さらには循環器領域へその適用領域を広げつつある．