対比地 ゆい, 吉原 由貴, PARAJULI Raj Kumar, 三輪 空司, 山越 芳樹

Yui TSUIHIJI, Yuki YOSHIHARA, Raj Kumar PARAJULI, Takashi MIWA, Yoshiki YAMAKOSHI

群馬大学大学院工学研究科電気電子工学専攻

Department of Electronic Engineering, Graduate school of Gunma University, Faculty of Engineering

キーワード :

【目的】
組織表面から低周波数の振動を加えると生体組織内部に,ずり弾性波が伝播する．この伝播特性から生体内組織の粘弾性特性を評価することができる．しかし,ずり弾性波による変位は一般に数ミクロン以下であり,変位推定方法として従来のArc-tan法を用いると散乱超音波の瞬時周波数が変化するために誤差が生じ,このために得られる画像にスパイク状のノイズが混入し画像の質が劣化してしまうという問題があった1）．そこで本稿ではRF信号を直交検波信号から再現しRF信号の相互相関を求めることで変位推定を行う高精度なずり弾性波映像法を提案する．
【理論】
ずり弾性波による微小変位があると,散乱体が移動し送波パルスごとのRF信号にはわずかな時間遅れが生じる．このRF信号の時間遅れを測定することで散乱体の移動量が推定できる．本稿では直交検波後のQI信号からRF信号を復元し,RF信号のパルス間での相互相関をとることで移動幅の推定を行った．まずQI信号を高いサンプリング周波数にアップサンプリングする．このとき低域通過フィルタの遮断周波数を信号帯域に合わせることで雑音を低減する．この信号に位相がπ/2［rad.］だけずれた2つのキャリア信号を乗算し和を取ることで時間が遅れた複素RF信号を復元する．このRF信号と移動後の複素RF信号との相互相関により微小変位を推定する．
【実験結果】
グラファイト粉末を超音波散乱体とした寒天ファントムを用いて実験を行った．寒天濃度1.0％の一様寒天ファントムの表面に球形状の加振源を置き,周波数500Hzで加振しROI内の超音波パルスドプラ信号を得た．超音波振動子は直径5mmの円形振動子を用いた．図（a）,（b）は本法で推定した位相マップとArc-tan法で推定した位相マップを示す．従来法では散乱体の影響でスパイク状のノイズが多数現れているのに対して,本手法ではノイズが抑えられていることが確認できた．
【結論】
RF信号のパルス間での相互相関を取ることで従来のArc-tan法による微小変位推定を用いたずり弾性波映像法での課題となっていた超音波散乱体による精度の劣化を低減することができた．これにより,より鮮明なずり弾性波の映像が得られる可能性がある．
【参考文献】
1）吉原ら,層構造を有する生体組織内のずり弾性波伝播,日超医関東甲信越地方会第23回学術集会,121（2011）