超音波リングアレイプローブを用いた前方立体視化法


目次

  1. 本研究の背景
  2. リングアレイプローブ
  3. 前方3次元像の再構成
  4. 兎の心臓を用いた実験


1.本研究の背景

概念図

背景
血管断面を観察するための超音波血管内視鏡は現在までに市販される までに到っているが、前方視の出来るものはいまだ開発されていない。
特徴
従来の超音波エコー法などでは、超音波ビームを送査することによって 画像化しているが、本手法ではビームではなく球面波パルスを送波して いる。これにより、一瞬にして、前方3次元像データを獲得することが 出来る。


2.リングアレイプローブ

リングアレイプローブの構造 
現在使用しているリングアレイプローブは8個の振動子を持っており、そのうちの 1つを送波子、残りの7個を受波子としている。


3.前方3次元像の再構成

再構成法

以下に画像再構成の手順を示す。
1) 計測領域を直交量子化
2) 量子化点と受波子のすべての組合せについてパルス伝搬時間を計算し、
   メモリに保存
3) 無指向性の球面波パルスを計測領域に送波
4) 計測領域からのエコーを全ての受波子で同時に受信し、A/D変換の後、
   それぞれのメモリに保存
5) 2の結果をもとに各受波子のメモリから同一の量子化点に対応するデー
   タを読みだして加算
6) 5の結果を輝度変調して画像化




4.兎の心臓を用いた実験

 兎の大動脈から心臓左心室最深部までプローブを挿入し計測し、画像再構成を 行なった。 再構成結果 では、4mm×4mmの大きさで、手前からプローブより10.0mm、10.5mm、11.0mm、 ・・・と0.5mm毎に19.5mmまで目盛を白色で入れられている。 このことを考慮すると、16.0mm前後の位置に左心室の最深部の壁が再構成 されていることが確認できる。

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東條 博史 (hirofu-t@is.aist-nara.ac.jp)