音響放射圧の力学応答に基づく超音波断層撮影システムの開発

基于声辐射压机械响应的超声断层扫描系统研制

基本信息

批准号：
22K04135
负责人：
野村英之
金额：
$ 2.75万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04135/
关键词：
音響放射圧振動過渡応答音響イメージング

项目摘要

音波による直流的な力である音響放射圧を用いた超音波画像法として，Vibro-acoustogrpahy (VA)法がある．VA法は変調超音波による動的放射圧加振によって対象を振動させ，そこからの音響放射をハイドロホン(水中用の音響センサ)で取得する方法である．本研究はVA法を応用し，医療分野における人体内部の力学的特性の定量的超音波断層撮影システムの開発目指す．そのプロトタイプ開発にあたり，(1)集束超音波による音響放射圧で，固体内部の特定位置を局所的に加振する方法，(2)放射圧加振による過渡応答から共振周波数と減衰特性を取得，さら振動から弾性率や粘性率といった力学的特徴を推定する方法の実現を目指す．特に2022年度は、過渡応答法(提案法)と定常応答法(従来法)の比較を行い、提案法が対象物の特徴を計測するのに適当かどうかの実験的評価を行った。まず、アルミニウム箔を対象として、その振動の周波数特性を従来法で取得した。その後、提案法で同特性を測定し、比較を行った。その結果、提案法は従来法と同様なモード周波数の測定が短時間で可能であることがわかった。その上、提案法は周波数特性の時間的な変動をモニタリングできるメリットを持つことがわかった。さらに、欠損としてスリットを含むアルミニウム箔を対象として、欠損の可視化を行った。従来法は欠損に適した周波数の選択が必要であったが、提案法はその問題が改善された。ただし、全体的に信号レベルが低くなる問題が示された。

使用声波的直流功率，有一种超声图像方法作为超声图像方法。 VA方法是一种通过调节超声波引起的动态无线电压力振动来振动目标的方法，并用水音（水下声学传感器）从中获取声辐射。这项研究应用于VA方法，旨在开发医学领域人体内部机械特征的定量超声断层射击系统。在原型的开发中，（1）一种将特定位置在固体内部内部定位的方法（1）通过超声波通过超声波，（2）从辐射压力振动引起的过渡响应中获得共振频率和衰减特性，目的是实现一种估计机械特征的方法，例如弹性和粘度。特别是，在2022财年中，比较了瞬态响应方法（建议）和常规响应方法（常规方法），并进行了实验评估以测量对象的特征。首先，通过铝箔的常规方法获得振动的频率特征。之后，测量并进行了比较。结果，在短时间测量模式频率作为常规方法中发现该建议是可能的。此外，事实证明，该提案的优点是监视频率特征的时间波动。此外，对于包含缝隙作为缺陷的铝箔可视化缺陷。选择适合不足的频率所需的常规法律，但该提案改善了问题。但是，显示了整体降低信号水平的问题。