入江 喬介^{1, 2}, 田川 憲男¹, 田邉 将之¹, 佐藤 正和², 守屋 正³, 吉澤 昌純⁴, 伊東 紘一⁵, 横山 卓⁶, 熊谷 秀規⁷, 谷口 信行⁸

Takasuke IRIE^{1, 2}, Norio TAGAWA¹, Masayuki TANABE¹, Masakazu SATO², Tadashi MORIYA³, Masasumi YOSHIZAWA⁴, Kouichi ITOH⁵, Taku YOKOYAMA⁶, Hideki KUMAGAI⁷, Nobuyuki TANIGUCHI⁸

¹首都大学東京大学院システムデザイン研究科, ²マイクロソニック株式会社技術開発部, ³首都大学東京名誉教授, ⁴東京都立産業技術高等専門学校ものづくり工学科, ⁵常陸大宮済生会病院内科, ⁶常陸大宮済生会病院外科, ⁷常陸大宮済生会病院小児科, ⁸自治医科大学臨床検査医学

¹Graduate School of System Design, Tokyo Metropolitan University, ²Reserch and Development, Microsonic Co. Ltd., ³Emeritus, Tokyo Metropolitan University, ⁴Monozukuri Department, Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology, ⁵Department of Internal Medicine, Hitachi-Omiya Saiseikai Hospital, ⁶Department of Surgery, Hitachi-Omiya Saiseikai Hospital, ⁷Department of Pediatrics, Hitachi-Omiya Saiseikai Hospital, ⁸Department of Clinical Laboratory, Jichi Medical University

キーワード :

【はじめに】
これまで，細径ファイバーを用いた超音波伝送技術について検討が行われてきた1） - 3）．我々は，穿刺型超音波顕微鏡4）等への応用のため，100MHz以上の超高周波超音波が石英ファイバーを経由して超音波媒体中に入射し，反射及び透過することを確認した5） - 7）．前回は，高周波（220MHz）の探触子を用いて水中に置いた硬貨のCモード像を得ることができた 8）．今回は，反射波のS／Nを向上させる方法を考案し検討したので報告する．
【実験システム構成】
使用した機器は，超音波送受信器（Panametrics製パルサー/レシーバー5900PR），送/受信用探触子（Panametrics製V2113；中心周波数220MHz，周波数帯域95〜278MHZ），オシロスコープ（Tektronix製TDS5104B），画像構築装置（パソコン/SONIXJD5520DT-ATX），伝送用ファイバーの素材としてテーパー状石英ファイバーを用いた．
【測定】
先ず，超音波送受信器で発生させた超音波パルスを探触子からテーパー状ファイバーの端面（大口径部）に入射させ，他方の端面（小口径部）からの反射波（A1）を観測し，その波形をオシロスコープに保存する．次に，ファイバーの端面（小口径部）に音響媒体を介して反射体を置き，その反射体からの反射波（A2）を観測し，オシロスコープに備えられた演算機能（A2- A1）で演算計測した．測定に当たっては，ファイバーの密着性に充分注意を払った．
【結果】
反射体から得られる信号（A2）とファイバーの端面（小口径部）からの反射信号（A1）の差分をとることによってノイズ（多重反射波や不要モードによる分散波形等）が軽減され，反射体からの反射信号の観測が容易となった．また，ファイバーの研磨精度を上げることと冶具類の改善により，ファイバー端面と探触子の密着性が向上し，目的とする反射体からの信号をより大きくかつ鮮明に観察することができた．
【考察】
今回の演算処理及び実験システムの精度改善等により前回に比べ約10 dB 以上のS／N向上が図れたものと考える．今後，更にファイバーや冶具等の加工精度を上げると共に，ファイバーの端面に整合層を設け音響媒体との音響インピーダンス差を少なくする等の手法により挿入損失を軽減し，実験システム全体におけるS／Nと感度の向上を進める予定である．
【文献】
1）T.Moriya.et al 2000 IEEE Ultrasonic Symposium Proc..pp.1227-1230
2）入江喬介，他．第23回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジューム．No.A-2（2002）
3）守屋　正．他．J.Med.Ultrasonics Vol.30 No4.pp.J539-J547 （2003）
4）吉澤昌純，他．J Med Ultrasonics Vol.36 Supplement.S295 （2009）
5）入江喬介，他．J.Med.Ultrasonics Vol.34 Supplement.S570 （2007）
6）橘内　洋．他．J Med Ultrasonics Vol.35 Supplement.S285 （2008）
7）入江喬介．他．J Med Ultrasonics Vol.36 Supplement.S304 （2009）
8）入江喬介．他．J Med Ultrasonics Vol.36 Supplement.S348 （2010）