鏑木 かおり, 轟 勇人, 長谷川 英之

Kaori KABURAKI, Yuto TODOROKI, Hideyuki HASEGAWA

富山大学大学院理工学教育部

Graduate School of Science and Engineering for Education, University of Toyama

キーワード :

【はじめに】
心筋ストレインレートは心機能の定量的評価に有効な手法として知られている．精度向上のための様々な研究がなされているが，一般的に超音波ビーム方向に比べそれに垂直な方向の推定精度は低い．本報告では，フェーズドアレイプローブを用いた2次元変位計測の精度向上のため，ビームフォーミング座標系の影響に関する検討を行った．
【手法】
心臓壁の急速な位置変動をとらえるため，本研究では高フレームレートの断層像取得手法である球面拡散送信波と並列受信ビーム形成［1］によりエコーデータを取得している．並列受信ビームフォーミングの際に，セクタ走査では通常極座標系で焦点を設定するため，深くなるにつれ横方向のデータ間隔が大きくなる．しかし，深さによる点拡がり関数の拡大は標本点間隔の増加と比較して緩やかであるため，点拡がり関数を不等間隔に標本化していることになり推定精度への影響が懸念される．そこで提案法では直交座標系で等間隔に焦点を設定してビームフォーミングを行う．そのようにして取得したエコーデータに2次元フーリエ変換を用いた2次元速度推定法［2］を適用し，従来の極座標系との比較を行う．超音波RFデータは，固定したファントムに対して超音波プローブを2次元運動させて取得する．
【結果】
従来法と提案法の結果をそれぞれ図（a），（b）に示す．超音波ビームに垂直なx方向の解析窓幅（横軸）を変化させたときの，真値との偏り誤差（縦軸）および標準偏差（エラーバー）を示したものである．偏り誤差に関しては，窓幅の大きさを従来法では14 mm，提案法では17 mmに設定したとき本研究の設定条件では最も小さくなった．なお，ガウス関数を窓関数に用いた．また，どちらも窓幅を大きくすることで標準偏差が小さくなる傾向が見られた．速度推定誤差が最小のときの標準偏差を比較すると，従来法が±14.3％，提案法が±10.4％であり，ビームフォーミング後のエコーデータを等間隔にすることで速度推定精度が向上したと考えられる．
【結語】
本報告では，フェーズドアレイプローブを用いた2次元速度計測において受信ビームフォーミングを改良することで速度推定精度が向上した．提案法は心臓壁の2次元変位推定や心臓内の血流の推定にも有用と考えられる．
【参考文献】
［1］H. Hasegawa and H. Kanai, J Med Ultrason. 2011;38:12940.
［2］H. Hasegawa, Appl Sci 2016;6:195-1-19.