2次元超音波プローブによるリアルタイム3次元ならびに平面断層超音波装置の開発

使用 2D 超声探头开发实时 3D 和平面断层超声设备

• 批准号: 20659089
• 负责人: 谷 重喜
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: Hamamatsu University School of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20659089/
• 关键词: 生理機能検査; 断層装置; 超音波エコー; プローブ; 2次元; 超音波発振機; 超音波受信機; 超音波プローブ; 超音波信号制御機; 超音波画像処理装置

(1)2次元プローブの配置の検証2次元プローブの配列となる超音波素子の配置形態は,対象物の大きさ,硬さ,距離,そして照射する超音波の周波数と重要な関係がある。そこで2次元プローブ内の超音波素子間の干渉や虚像の発生との関係の確認を行った。その結果,超音波素子の増加に伴いその反射波の弁別を行う必要が生じた.素子間の周波数変化や変調,偏波などを試みたが干渉波の低減にはつながらなかった.そのため時間区分による超音波の発信制御による干渉の低減を試みる必要がある.また,干渉を低減させるためのプローブの配置も検討の余地がある。(2)観測部位の深度による検証周辺組織と形状や硬さの異なる組織が隣接している場合識別には,位置関係にずれが発生し画像として表示されない場合も考えられる。この現象は2次元配置したプローブを持つ本研究の装置では,平面画像として前面に映し出された背後の組織の画像観察時に影響することになる。検証の結果組織の識別反射よりも緩衝像が発生しプログラム的に回避することやプローブの配置が課題となった。(3)断層像描画機能とドップラー機能との併用による検証深部血管や心臓部位の血流ドップラー計測において,本研究では,3次元立体表示,および水平断層機能による血管の走行性の描画に血流ドップラー機能を組み合わせることにより,超音波画像化の血管走行性の描画と血流計測の両立を検証した。この検証では,3次元表示に要する演算速度が血流速度を上回る必要があるが,本研究作成したシステムの処理速度では,3次元的に血流をリアルタイムで表示するには十分でなかった.この結果より,演算速度を向上させるアルゴリズムあるいは,コンピュータの処理速度の向上が課題となった。

（1）验证二维探针的放置构成二维探针排列的超声元素的排列与物体的大小，超声波的大小，硬度，距离和频率具有重要关系。因此，我们确认了二维探针中超声元素之间的干扰与虚拟图像的发生之间的关系。结果，随着超声元素数量的增加，有必要区分反射波。我们尝试了元素，调制，极化等之间的频率变化，但并没有导致干扰波的减少。因此，有必要尝试通过按时间划分控制超声波传输来减少干扰。此外，还需要考虑放置探测以减少干扰的空间。 （2）当具有不同形状和硬度的组织与周围的组织相邻时，通过观察位点进行验证，位置关系的偏差可能会发生并且不显示为图像。这种现象将影响组织后面的组织的图像，该组织在本研究的装置中以平面图像投射在正面，并使用二维排列的探针。验证的结果是，缓冲图像是生成的，而不是组织识别反射，并且程序化的回避和探测位置成为挑战。 （3）在这项研究中使用层析成像图绘制功能和多普勒功能的组合进行验证，在测量深血管和心脏区域的血液流动中，我们通过将血管的血管表现和绘制的血管跑步表现和绘制的血管训练与血管的血管相结合。在此验证中，3D显示器所需的计算速度必须超过血流速度，但是在本研究中创建的系统的处理速度不足以实时在三维中实时显示血流。该结果表明，提高计算速度或计算机处理速度的算法已成为挑战。