柄澤 浩一¹, 吉澤 昌純¹, 入江 喬介², 田川 憲男³, 伊東 紘一⁴, 横山 卓⁵, 紺野 啓⁶, 谷口 信行⁶, 守屋 正⁷

Kouichi KARASAWA¹, Masasumi YOSHIZAWA¹, Takasuke IRIE², Norio TAGAWA³, Kouichi ITOH⁴, Taku YOKOYAMA⁵, Kei KONNO⁶, Nobuyuki TANIGUCHI⁶, Tadashi MORIYA⁷

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

¹Monozukuri Department, Tokyo Metropolitan College of Industrial Technology, ²President, Microsonic co., ltd., Tokyo, Japan, ³Graduate School of System Design, Tokyo Metropolitan University, ⁴Department of internal medicine, Hitachi-Omiya Saiseikai Hospital, ⁵Department of surgery, Hitachi-Omiya Saiseikai Hospital, ⁶Department of Clinical Laboratory, Jichi Medical University, ⁷Emeritus, Tokyo Metropolitan University

キーワード :

【目的】
超音波顕微鏡は染色の必要が無いため術中の病理検査に向き,特に音響インピーダンス計測では組織表面の画像化ができるため,生体内計測の可能性が示唆されている．そこで我々は,石英棒を伝送線路およびセンサとして用い,音響インピーダンス差分画像を得る,穿刺型超音波顕微鏡を実現するための研究を行っている^（1-2）．これまで,本手法の有効性を確認するため,直径1.2mmの石英棒の先端を凹面に加工し,収束超音波（中心周波数5.8MHz,波数30のバースト波）を用いて腎断面の音響インピーダンスの差分の画像化を行った^（1）．しかし,充分な分解能の画像とは言い難かった．そこで今回,より分解能の向上を実現するため,使用する中心周波数を20MHzに上げ,石英棒センサの直径を0.66mmとし,その先端を凹面に加工し,方位分解能を検討した．
【方法】
まず,センサの方位分解能を検討した．振動子に中心周波数20MHz,波数5,振幅5Vp-pのバースト波を印加し,石英棒の先端と試料表面からの反射信号を干渉させて,試料と石英棒先端の間の音響カプラの距離を変えて振幅が最大となる距離で固定した．次に,自動ステージにより1次元走査し,音響インピーダンスの差分を示す,試料の干渉信号の振幅の分布を画像化した．なお,データは650ポイントを10μmおきに測定した．試料としては,図1に示す切り込みをいれたテストピースを用い,その断層像を計測することにより方位分解能を検討した．
【結果と考察】
図2に実験結果を示す．図からは,150ミクロンの溝が識別できている事から,150ミクロンの方位分解能を持つ事が分かる．今後,このセンサでの腎断面の音響インピーダンス差分画像の取得を試み,画像上の分解能向上について検討する予定である．
【謝辞】
実験機材を貸していただきました東京工業大学 総合理工学研究科 物理情報システム専攻黒澤 実 准教授に深く感謝致します．
【文献】
1.吉澤昌純,他．J Med Ultrasonics Vo. 36 Supplement. S295 （2009）.
2.M. Yoshizawa, T. Irie, K. Itoh, and T. Moriya: Jpn. J. Appl. Phys. 49 （2010） 07HF03.