山崎 聡¹, 内藤 みわ², 小谷 祐司³, 香西 繁範⁴, 十松 忠士⁵, 山本 勝也⁶, 好冨 英徳⁷, 遠藤 信行⁸, 土屋 健伸⁸, 田中 伸⁸

Satoshi YAMAZAKI¹, Miwa NAITO², Yuji ODANI³, Shigenori KOZAI⁴, Tadashi JUMATSU⁵, Katsuya YAMAMOTO⁶, Hidenori YOSHITOMI⁷, Nobuyuki ENDOH⁸, Takenobu TSUCHIYA⁸, Noboru TANAKA⁸

¹東芝メディカルシステムズ株式会社超音波事業部超音波開発部, ²日立アロカメディカル株式会社第1メディカルシステム技術本部, ³フクダ電子株式会社開発本部第5開発部, ⁴オリンパスメディカルシステムズ株式会社超音波技術開発部, ⁵GEヘルスケア・ジャパン株式会社超音波製品開発部, ⁶富士フイルム株式会社メディカルシステム開発センター, ⁷パナソニックヘルスケア株式会社画像診断ビジネスユニット, ⁸神奈川大学工学部電気電子情報工学科

¹Ultrasound Systems Development Department, Toshiba Medical Systems Corporation, ²Medical Systems Engineering Division 1, Hitachi Aloka Medical, Ltd., ³Development Department Division 5, Fukuda Denshi Co., Ltd, ⁴Ultrasound Technology Department, Olympus Medical Systems Corporation, ⁵Ultrasound General Imaging Japan, GE Healthcare Japan Corporation, ⁶Medical Systems Development Center, FUJIFILM Corporation, ⁷Medical Imaging Business Unit, Panasonic Healthcare Co., Ltd., ⁸Department of Electrical, Electronics and Information Engineering, Fucluty of Engineering, Kanagawa University

キーワード :

【背景／目的】
放射される超音波の吸収とプローブの自己発熱成分が伝導することによるTMM（Tissue Mimicking Material）内部の温度上昇を評価する方法として，我々は分割したTMMの接合面の熱画像を評価する手法を検討してきた．これまでに，IEC/TS 62306とほぼ同等の結果が得られること^{［1］, ［2］}，及び改良型の分割TMM^［3］を用いて診断装置メーカー間の持ち回り比較評価により，手法の妥当性を示した^［4］．本報では，温度上昇評価に適用する熱画像内の基準温度について，プローブと送信音場から隔離した位置に設定することの妥当性を，実測とシミュレーションにより検討した．
【方法】
診断装置による熱画像測定結果から，TMMの温度上昇はプローブの自己発熱成分の寄与が大きい傾向が認められた^{［1］, ［4］}．そこで，自己発熱成分を主体的に考慮した熱伝達シミュレーションを［5］の手法で行った．
一方，実験は改良型分割TMMにFig.1のシート状アレイ型熱電対を挟み込む事により20分のプローブ駆動中の分割面の温度変化と分割時の熱画像の測定^［1］を診断装置メーカー間持回りで実施した．実験限定で診断装置の上限を超える送信音響パワーも適用した．
【結果／考察】
実測したプローブ／TMM接合部の温度上昇分布を最高温度上昇10.1 ℃のガウス分布型熱源とした．これにTable 1の熱特性を与えて熱伝達を計算し，Fig.2のTMM分割面の温度上昇分布を得た．その結果，開口幅1.2 cmの約3倍離れた領域では，温度上昇は0.1 ℃以下であった．
一方，TMM分割面に挟み込んだ熱電対データでは，プローブ駆動中の隔離した領域の温度変化は主に周囲温度の変化に由来するものであった．また，シミュレーションとの対応関係も妥当なものと考えられた．
【結論】
温度上昇評価に適用する熱画像内の基準温度について検討し，プローブと送信音場から隔離した位置に設定することの妥当性を，実測とシミュレーションにより検討した．
以上の結果を踏まえ，国際規格化の検討を継続する．
本検討はJEITA・超音波専門委員会の協力を得て進めた．
【参考文献】
［1］S. Yamazaki, proc., IUS, UFFC, IEEE, 2008, pp. 1698-1701
［2］S. Yamazaki, UMB., vol. 35, no., 8S, 2009, p. S120
［3］S. Yamazaki and T. Kikuchi, proc., USE, 2010, pp. 277-278
［4］S. Yamazaki, et al., proc., JSUM, 2011, p. S314
［5］N. Tanaka, et al., proc., ASJ, Mar. 2012, pp. 1309-1310