Online Journal
電子ジャーナル
IF値: 1.878(2021年)→1.8(2022年)

英文誌(2004-)

Journal of Medical Ultrasonics

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2018 - Vol.45

Vol.45 No.Supplement

一般口演 基礎
エラストグラフィ2

(S580)

等価サンプリングを用いたせん断波伝播ひずみの計測と映像化

Measurement of distortion of shear wave propagation by equivalent sampling and its visualization

太田 聖人, 竹澤 祐輔, 山越 芳樹

Masato OTA, Yusuke TAKEZAWA, Yoshiki YAMAKOSHI

群馬大学大学院理工学府

Graduate School of Science and Technology, Gunma University

キーワード :

【目的】
生体組織を伝わるせん断波は,波源において正弦的なせん断波を励起したとしても,伝播媒質の応力-歪関係の非線形性やそのヒステリシスがあるとせん断波の波形が歪み伝播する.この歪の大きさを計測し可視化することで,媒質の非線形粘弾性特性を評価できる可能性がある.我々の研究室では生体表面から小型加振器で導入する連続的なせん断波を用いたエラストグラフィ(Color Doppler Shear Wave Imaging: CD SWI)を提案したが,CD SWI法と同じ映像化原理で使う伝播歪の可視化法を実現することを目的として基礎実験を行ったので報告する.
【方法】
測定対象に対し小型加振器にて加振し, 受信超音波のRF信号が記録できるRSYS0003(Microsonic製)を用いてRF信号を得た.受信したRF信号より,直交検波でIQ信号を求め変位推定を行うが,せん断波のドプラ信号の周波数は超音波のパルス繰り返し周波数で決まるナイキスト周波数を上回っているので等価サンプリングを用いてエイリアシングを回避し変位推定を行った.これにより変位波形に含まれるせん断波の高調波の解析が可能となり,2次高調波歪の大きさを評価した.また,得られたRFデータからPC内でカラーフロー映像を得てカラーフロー画像(Color Flow Image: CFI)と高調波歪の関係を評価した.
【実験・結果】
コンニャクをファントムとし,ファントム上部から超音波プローブで押し付け,静圧を加えた状態で実験を行った.図(a)にRFデータより得たCFIを示す.図中,領域2は領域1に比べ,波面が明瞭でない領域であるが,図(b)に図(a)に示す点①,②において等価サンプリングにより変位推定を行った結果を示す.同様に,領域1,2において変位推定を数点行い,せん断波の周波数の基本波に対する2次高調波パワースペクトラムを求めると,その平均はそれぞれ,-48.5[dB]および-21.0[dB]であった.以上より,CFI画像上で波面が明瞭でない領域2は領域1に比べて2次高調波歪が大きいことがわかる.
【結論】
等価サンプリングを用いてせん断波の伝播の2次高調波歪みを精度良く評価する方法を提案し,2次歪みが大きい領域はCD SWI法において波面が明瞭に記録されていない領域と関係があることを実験的に示した.この結果を踏まえて今後,理論構築および数値解析を行いCD SWI法による組織弾性の非線形性の可視化について検討を行っていく予定である.