久津 将則, 網野 和宏, 尾形 太, 田中 一史, 宮本 一夫, 曹 景文

Masanori HISATSU, Kazuhiro AMINO, Futoshi OGATA, Kazufumi TANAKA, Kazuo MIYAMOTO, Jing-wen TSAO

日立アロカメディカル株式会社第一メディカルシステム技術本部

Medical Systems Engineering Division 1, Hitachi Aloka Medical, Ltd.

キーワード :

【はじめに】
リニア/コンベックスプローブの受信ビームフォーミングでは,一般に,全素子数に対して受信素子数又はチャンネル（ch.）数が少なく,受信開口を方位方向にシフトさせてビーム走査している．一方,受信ch.数が全素子数分あれば,開口をシフトさせずに固定したままビーム走査することができる．この場合,受信開口が大きくなるため,ビーム特性や感度が向上する．その実現方法として,本報では,受信開口（全素子）に掛けるアポダイゼーション（重み付け）関数を,ビーム走査に伴って変化させる手法（FAA）を提案する．以下,本提案法の原理と効果について述べる．
【方法】
従来のビーム走査における受信開口制御では,図1（a）に示すように,送受信ビームの位置が開口中心となるようにアポダイジングした受信開口をシフトさせている（開口シフト）．アレイ端付近のビームでは,開口の一部がはみ出し,実効開口が小さくなるため,ビーム特性が悪くなる．一方,本提案法では,全アレイ素子を受信開口とし（開口固定）,同図（b）のように,受信ダイナミックフォーカシングの遅延基準点 “●” をビーム位置x_bに合わせてシフトさせる．また,感度の劣化等を防ぐために,アポダイゼーション関数のピーク位置x_pもx_bに追従させる．アポダイゼーション関数として,左右非対称な形状が得られるベータ密度関数y（x）を用いた．xは開口長で規格化した方位方向の座標を表す（x：0〜1）．y（x）は,面積（感度に相当）を一定に保ちながら,xに従って左又は右に歪む．ただし,x_bがアレイの両端に近くなると,y（x）の歪みが過度になり,ビーム特性が悪くなるため,x_bに追従するx_pの範囲を0.2〜0.8と制約した．なお,近距離では,受信開口が過大になる恐れがあるため,可変開口制御も併用した．
【結果とまとめ】
x_b=0.5（中央）及びx_b=0.97（端部）における,本提案法（開口固定,受信192ch.）と従来法（開口シフト,受信96ch.）の方位方向送受信ビームプロファイルを図2に示す（リニアプローブ,観測距離30mm）．本提案法では,サイドローブだけでなく,方位分解能も改善されていることがわかる．特に,アレイ端部のビームでは実効開口が大きくなるため,その改善度は顕著になる．また,感度もよく,Bモード像でもこれらの効果を確認した．