安生 貴洋, 田中 直彦

Takahiro ANJO, Naohiko TANAKA

芝浦工業大学大学院理工学研究科システム理工学専攻

Granduate school of engineering and science Division of Systems Engineering and science, Shibaura institute of technology

キーワード :

【目的】
超音波を用いて血流速を観測するために，パルスドプラ法が広く用いられている．しかし，パルスドプラ法で検出できるのはビーム軸方向の速度成分であり，ビーム軸と直交する方向の速度成分は検出できない．本研究では，超音波ビームと直交する速度成分を検出し，血流の速度ベクトルを求める方法について検討する．
【方法】
提案する方法は，アレイトランスデューサによるパルス送受波を前提とし，受信フォーカスの位置を送波のたびに動かすことにより，速度ベクトルを推定する．受信フォーカスの位置は，観測深度と仮定速度ベクトルに基づいて決定する．仮定速度ベクトルと観測対象の速度ベクトルが一致した場合に，ビームフォーマ出力は最大となる．そこで，様々な仮定速度についてビームフォーマ出力を求め，その出力が最大となる仮定速度ベクトルを推定速度ベクトルとする．本方法を血流の様な多数散乱体に対して適用する場合，B-mode像におけるスペックルパターンと同様な，干渉によるエコーの振幅変動が問題となる．すなわち，仮定速度ベクトルと観測対象の動きが一致しビームフォーマ出力が最大となる状況となる場合であっても，干渉によりエコーが弱めあう条件と重なれば，ビームフォーマ出力のピーク位置を誤って検出する可能性がある．この干渉による影響を抑圧するための一方法としてビームフォーマ出力を空間平均することが考えられる．
【シミュレーション】
提案する方法について，計算機シミュレーションを行った．シミュレーションパラメータは，中心周波数7.5MHz，アレイ振動子の数64個，送受波回数5回，音源の深さ5cmとした．空間平均は，受信フォーカスの周囲から25点選択して行った．シミュレーションの推定結果をFig.1に示す．この場合には，設定した速度とビームフォーマ出力の最大値に対応する速度ベクトルが一致している．ただし，干渉の影響の抑圧が不十分なために，推定を誤る場合もあった．
【まとめ】
ビームフォーミングの機能を積極的に用いることで，血流速度ベクトルを推定する方法について検討している．今後は，エコーの干渉の影響を抑圧する方法について，さらに検討する予定である．