炭 親良

Chikayoshi SUMI

上智大学理工学部情報理工学科

Dept of Info & Commun Sci, Sophia University

キーワード :

【目的・対象】
組織変位ベクトルの観測には，交差波動を用いた横方向変調法を実現した他，スペクトル周波数分割法を報告している．前者に比べて後者は波動を交差させる必要が無く，その結果，物理開口幅は狭くてよい．深部組織の心臓や肝臓等の観測に適している．未知変位成分の数に対し，前者においては多くの偏向波動を生成し，後者においては多くのスペクトルに分割して多くの疑似波動を生成し，over-determinedシステムを実現して，高精度化できる（Proc of IEEE EMBS Conf, 2015）．本稿では，後者のスペクトル周波数分割法において，深さ方向や横方向の分割周波数を適切に決めることを行った．
【方法・結果】
深さ方向や横方向にスペクトルを分割する周波数を変えて行って生成されるover-determinedシステムにおいて，その都度，変位を求めて統計評価を行った．横方向に圧迫時の寒天ファントムを対象として，公称周波数7.5MHzのリニア型探触子を用いて正面方向のフォーカスビームフォーミング（矩形アポダイゼーションにより横方向に広帯域）と，異なる偏向角度を持つ複数の平面波（ガウシアン）を送信した場合の各々に狭帯域なものをコヒーレントに重ね合わせて広帯域化したものに本法を用いた（偏向角度は1°刻みから10°刻みまで変え，正面方向0°から±40°の範囲でステアリングした）．結果は，両者において，また，後者においてはいずれの刻み幅でもover-determined化することは有効であり，最適な周波数を確認できた．深さ方向又は横方向の各方向に分割すると両方向の計測精度が向上した．また，偏向角度の刻み幅が小さいと広帯域化されず，刻み幅が大きいと効果が高かった．例として，図には正面方向のフォーカスビームフォーミングと刻み幅10°のときの深さ方向の分割における横方向変位のばらつきを示す．横方向の最適な分割周波数は正面方向の広帯域ビームフォーミングのときに0.75MHz，平面波の重ね合わせのときに1.8MHz，深さ方向は公称周波数よりも若干低かった．
【考察・結論】
平面波送信の重ね合わせによる横方向の広帯域化を通じたスペクトル周波数分割は，正面方向の広帯域ビームフォーミングよりも横方向の精度が高く，深さ方向も同オーダーの精度に達した．格段に高いフレームレートを実現でき，高精度である．