Online Journal
電子ジャーナル
IF値: 1.878(2021年)→1.8(2022年)

英文誌(2004-)

Journal of Medical Ultrasonics

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2013 - Vol.40

Vol.40 No.Supplement

奨励賞演題:基礎 奨励賞

(S406)

超音波エコーの可視化による心臓内血流の高速イメージング

High Frame Rate Imaging of Cardiac Blood Flow by Visualization of Ultrasonic Echo

高橋 広樹1, 長谷川 英之1, 2, 金井 浩1, 2

Hiroki TAKAHASHI1, Hideyuki HASEGAWA1, 2, Hiroshi KANAI1, 2

1東北大学大学院医工学研究科医工学専攻, 2東北大学大学院工学研究科電子工学専攻

1Department of Biomedical Engineering, Graduate School of Biomedical Engineering, Tohoku University, 2Department of Electronic Engineering, Graduate School of Engineering, Tohoku University

キーワード :

【目的】
心臓内血流の速度ベクトルおよびその軌跡を計測する手法として,echocardiographic particle image velocimetry (E-PIV) が開発されている[1].しかしながら,E-PIVは,エコー強度を増強するために被験者へのコントラスト剤の注入が必要とされる侵襲的手法である.従来,我々のグループでは,高速超音波断層法を用いた血球からの超音波エコーの可視化による頸動脈内の血流イメージング法を開発してきた[2].本報告では,心臓超音波断層法において,超音波エコー信号を可視化することによって心臓内血流を非侵襲的にイメージングする手法を提案する.
【原理】
平面波を送信する並列ビーム形成法[3]を用いて,超音波RFエコー信号を高フレームレート(1010 Hz)で計測する.超音波エコー信号のSN比を改善するために,送信信号をBarker符号[4]でコード化し,受信RF信号にパルス圧縮を適用する.また,血球以外の組織からのエコー成分を低減するために,超音波RF信号に対してフレーム方向へハイパスフィルタリングを行う.さらに,フィルタリング後の超音波RF信号のフレーム間複素相関係数の空間平均振幅を算出し,可視化する.
【結果】
25歳男性健常者の心尖部四腔断面像において本手法を適用した.図(a)および(b)は,超音波RF信号の計測範囲(点線内)およびBモード像を表している.図(c)および(d)は,提案手法により得られた複素信号振幅の空間分布および時間経過後の図(c)における白線枠内の拡大図を表す.E-PIVにより得られた結果と同様に[1],駆出期において心尖部から大動脈弁へ向かう血流によるスペックルの動きを観察できた.
【結論】
本報告では,心臓内血流の非侵襲的イメージング法を提案した.本手法により観察された左室内腔内のスペックルの動きと血流方向との対応を確認したことによって,本手法による心臓内血流動態の可視化の可能性を示した.
【参考文献】
[1]G. R. Hong, et al: J Am Coll Cardiol Img, 2008.
[2]H. Hasegawa and H. Kanai: Proc IEEE Int Ultrasonics Symp, 2010.
[3]H. Hasegawa and H. Kanai: IEEE Trans UFFC, 2008.
[4]B. R. Mahafza: Introduction to radar analysis, 1998.