長谷川 英之

Hideyuki HASEGAWA

富山大学大学院理工学研究部

Graduate School of Science and Engineering, University of Toyama

キーワード :

1. 目的
時間分解能の高さは，CTやMRIなど他の画像診断に比べ超音波診断が優れている特徴の1つである．従来の超音波イメージング法でも，CTやMRIに比べ十分に時間分解能が高いと言えるが，近年，超音波イメージングの時間分解能をさらに飛躍的に向上させる高速イメージング法が盛んに用いられるようになってきている．本報告では，超高時間分解能を実現する高速超音波イメージング法の原理とその応用について述べる．
2. 原理
従来の超音波イメージングでは，集束超音波ビームを送信し，受信においても集束指向性を形成する．したがって，狭い範囲にしか超音波が照射されないため，1本（もしくは少数）の走査線を形成するために1回の超音波送受信が必要となる．それに対し，高速イメージング法では，平面波や球面拡散波などの非集束超音波ビームを送信するため，画像化対象の広い範囲から超音波エコーが発生する．そのように多数発生したエコーに対して，受信側で集束指向性を多数同時に形成することで，1枚の断層像構築に必要な数の走査線を従来法に比べ遥かに少ない送信回数（極端な場合は1回）で得ることが可能であり，秒間数千フレームの撮像速度を可能とする．
3. 実験結果
高速超音波イメージング法は，音響放射力印加により生体組織中に発生するせん断波の伝搬速度を計測して弾性特性を評価するShear Wave Elastography法やドプラ法による血流計測に既に応用され，SuperSonic Imagine社の超音波診断装置Aixplorerに実装されている．我々は，心拍によって肝臓内に発生するせん断波の伝搬速度を高速イメージングにより計測することにより，音響放射圧を用いて計測されたせん断波伝搬速度と同様の伝搬速度を得ている［1］．このように，生体内に自発的に発生する横波も，高速イメージング法を用いてその伝搬状態を詳細に観察することが可能であり，他にも，動脈を伝搬する脈波の伝搬解析なども可能である［2,3］．また，血流計測においては，血球からのエコーを高速イメージング法により可視化し，それを追跡することで血流ベクトルを推定することも可能である［4-6］．
4. まとめ
本報告では，高速超音波イメージング法の原理とその応用について述べた．その高い時間分解能から，各種動態計測において非常に有用である．
参考文献
［1］長谷川, 八木, 超音波医学, vol. 43, no. suppl., p. S547, 2016.
［2］H. Hasegawa, K. Hongo, and H. Kanai, J. Med. Ultrason., vol. 40, pp. 91-98.2013.
［3］H. Hasegawa, M. Sato, and T. Irie, Jpn. J. Appl. Phys., vol. 55, no. 7S1, pp. 07KF01, 2016.
［4］H. Hasegawa and H. Kanai, IEEE Intern’l Ultrason. Symp. Proc., pp. 225-228, 2008.
［5］H. Takahashi, H. Hasegawa, and H. Kanai, Jpn. J. Appl. Phys., vol. 54, pp. 07HF09, 2015.
［6］K. Kaburaki, M. Mozumi, and H. Hasegawa, 38th Symp. Ultrason. Electron., 3P5-7, 2017.