高橋 広樹¹, 長谷川 英之^{1, 2}, 金井 浩^{1, 2}

Hiroki TAKAHASHI¹, Hideyuki HASEGAWA^{1, 2}, Hiroshi KANAI^{1, 2}

¹東北大学大学院医工学研究科, ²東北大学大学院工学研究科

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

キーワード :

【目的】
近年，心臓のポンプ機能評価を目的として，心臓内血流の速度ベクトル分布の可視化に対して関心が高まっている．本研究グループは，心内腔内の血球エコーを高速超音波断層法により計測・可視化する血流イメージング法を提案してきた［1］．本報告では，血球エコー信号のSN比を向上させた血流ベクトル計測法を提案する．
【原理】
受信ビーム並列形成を用いた高速超音波断層法［2］において，各送信で得られる受信RF信号の合成が行われている．しかし，血流速度は1 m/sに達するため，送信間の数百μs程度の時間内であっても血球は超音波の波長（約400μm）の2分の1程度の距離を移動する．そのため，送信間のRF信号の合成により，血球からのエコーが相殺される可能性がある．血球エコー信号の相殺を抑制することによってそのSN比を改善させるために，包絡線検波により位相情報を除去した後で送信間の信号を合成する．
【結果】
スクリューポンプによりチューブ内を一定流量で流れる疑似血液からエコー信号を2 kHzの高フレームレートで計測し，RF信号の合成および包絡線信号の合成を用いて，スペックルトラッキングにより推定された速度ベクトルから算出した流量と，流量計で計測された流量を比較した結果を図（a）に示す．図（a）に示されるように，包絡線信号の合成を用いることで，従来のRF信号の合成と比べて，より高精度に速度ベクトルを計測できた．さらに，図（b）に示されるようにin vivo計測において包絡線信号の合成を用いた血流ベクトル計測を適用したところ，駆出期において大動脈方向に流れる血流を可視化することができた．
【結論】
高速超音波断層法において送信間の包絡線信号を合成することで，血球エコー信号の相殺によるSN比の低下が抑制され，より高精度に血流速度ベクトルが計測されることを示した．さらに，in vivo計測結果において血流方向に対応した速度ベクトルが計測されたことから，提案手法による心臓内血流動態の高精度計測の可能性を示した．
【参考文献】
［1］H. Takahashi, H. Hasegawa, and H. Kanai: Proc. IEEE Int. Ultrasonics Symp., 2013.
［2］H. Hasegawa and H. Kanai: J. Med. Ultrasonics, 2011.