炭 親良^{1, 2}, 山崎 直人¹, 石井 陽介²

Chikayoshi SUMI^{1, 2}, Naoto YAMAZAKI¹, Yousuke ISHII²

¹上智大学理工学部情報理工学科, ²上智大学大学院理工学研究科情報領域

¹Information and Communication Sciences, Sophia University, ²Faculty of Science and Technology Information Science, Sophia University Graduate school

キーワード :

【目的】
我々は,交差ステアリングビームを使用した横方向変調法（LM: Lateral modulation method）と,単一ステアリングビームASTA（A STeering Angle）を使用したスキャン後の信号処理により実現するLM,又は,スペクトル周波数分割法（SFDM: Spectra Frequency Division Method）とを報告している（Rep Med Imag他）．SFDMによれば,ステアリングをしない場合においてもLMを実現できる．いずれも,エコーイメージングにおいてはビーム方向と直交する横方向に搬送周波数を持たせることができ,また,我々の開発した多次元自己相関法（MAM）や多次元ドプラ法（MDM）を使用することにより,組織変位ベクトルの計測が可能である．また,高速スキャンのために,平面波等の幅の広い波を送波することも報告している（いわゆる軸方向歪のみの計測にも応用でき,特に2Dアレイを使用する場合に有効である）．これらのいずれの方法も,スキャン方法により決まる任意直交座標系において使用できることを報告してきたが,得てして,リニアスキャンによるCartesian座標系にて報告することが多かった．今回は,セクタやアーク,ラディアルスキャン等の極座標系やコンベックスアレイの使用を代表として,曲線直交座標系にて応用することを主とする．
【対象】
いずれの任意曲線直交座標系においても,等間隔のサンプリング点においてエコーデータおよび変位計測値が得られるが,画像表示を行う場合においては,画素位置（Cartesian座標）の値を補間処理により得る必要がある（報告済み）．また,エコーデータに補間処理を施した上で変位計測を行う（報告済み）こともある．本稿では,任意スキャン方法に対して,任意位置においてフーリエ変換を交えた処理により高速にエコー信号を生成できることを確認し,最初から,Cartesian座標系を生成してイメージングと組織変位計測を行うことも報告する．当エコー生成法は,我々が先に報告しているアレイ開口形状に依存しない任意方向ビームフォーミングや視野領域（FOV）を得る場合にも応用できる．尚,既に報告している通り,実現してきた横方向変調を基礎とし,ビーム交差の位置の方向をステアリングすることにより任意方向に変調させることもでき,その場合についても報告する．
【方法】
弾性率の異なるつめものを含む寒天ファントムを対象にして,上記の方法の実行可能性を確認した．ファントムは,トランスデューサに対して,深さ方向または横方向に圧を加えた．オリジナルのLMに比べてあまり多く報告していないSFDMについて多くの実験を行った．また,エコーイメージングと変位ベクトル計測の他に,歪テンソルや弾性率の計測イメージングも行い,方法の有効性を確認した．変調無しの通常のエコーイメージングと計測（ビーム方向のみまたは横方向のみの変位計測）も行った．
【結論】
SFDMを使用した場合,オリジナルのLMに比べて計測精度は低くなるが,ビームフォーミングと計測に要する処理が少なく,開口幅も狭くて良い点が確認された．いずれも実時間性があり,位相を使用した計測ができる点においても有効である．いずれも,ずり波伝播速度の高精度計測にも使用できる．精度面において各スキャンニング方法に対する洗練化が必要となるが,対外からの機械的負荷をかけ易い頸部組織や乳腺組織等の体表組織の他に,心拍と同期して変位と変形する肝や,心臓,心腔内血流,血管内イメージング等への応用が可能となることが確認された．