超高速超音波断層法による血管動態の革新的解析法の開発

利用超高速超声断层扫描开发血管动力学创新分析方法

• 批准号: 20J22879
• 负责人: 茂澄 倫也
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: University of Toyama
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J22879/
• 关键词: 超音波イメージング; 血管動態; 信号解析; 動脈硬化症; 超高速超音波イメージング; 超高速イメージング

前年度は，高精度に脈波伝搬速度の超音波計測を行うため，血流速度ベクトル推定法にて得られる流量から，脈波伝搬速度を推定するためのアルゴリズムを開発した．本年度は本推定手法のさらなる精度向上を行うため，脈波の周波数に着目し，本手法の周波数依存性を調査した．管内を伝わる脈波には複数の周波数成分が含まれており，どの周波数成分に着目するかで脈波伝搬速度の推定結果は変化する．また，周波数成分ごとの脈波伝搬速度の真値は理論的に算出可能である．これらをもとに，周波数成分ごとに脈波伝搬速度を超音波計測し，それら推定値と理論値とを比較することで，超音波計測時にどの周波数成分に着目すればよいかを検討した．健常者頸動脈のin vivo 実験で検討した結果，脈波の加速度波形のうち5 Hz～15 Hzの周波数成分に着目した場合，理論値に近い値をとることを実験的に示した．これにより生体計測の際に着目するべき周波数成分の範囲を明らかにした．また，壁せん断応力の超音波推定法に関しても研究を行った．前年度は計測時の過小評価を低減するため，血流速度の速度推定値に対し流速分布モデルを当てはめる信号処理手法を提案した．その際，血流は直管内の定常流であると仮定したが，実際の血管は拍動流や狭窄を有する．そこで，狭窄血管内の拍動流に対しても流速分布モデルをフィッティングできるよう，信号処理手法を改良した．評価実験の結果，提案手法を用いて推定された壁せん断応力は，従来法に比べ偏り誤差がおよそ40％改善されることを示した．さらに，狭窄血管の in vivo 計測を行うことで，上記の壁せん断応力計測法の生体計測への適用可能性を検証した．従来法，および提案手法による壁せん断応力はそれぞれ0.45 Pa，1.96 Paとなり，評価実験と同様の傾向であった．以上から，本手法の生体計測への適用可能性を示すことができたと考える．

In the previous year, the accuracy of the high-precision wave velocity was calculated by ultrasound, the flow rate was calculated by the method of blood flow velocity estimation, and the flow rate was calculated by the method of wave velocity estimation. This year, the accuracy of the presumption method has gone up and down, and the number of cycles has been focused on. This technique is based on the dependence of the number of cycles. In the tube, the components of the number of waves, the number of waves, the number The cycle number component, the wave speed, the ultrasonic speed, the ultrasonic wave number, the ultrasonic wave number, the wave number, the wave number In this paper, we discuss the indication of the temperature field in recent years, and the results show that the wave number components in the range of cycle number components are in the range of temperature, temperature, wall breaking force, ultrasonic wave deduction method, ultrasonic wave deduction method, and so on. The previous year's plan was too low in the previous year. Blood flow velocity estimation, velocity distribution, velocity distribution, velocity estimation, velocity distribution, velocity distribution, flow velocity, flow velocity, velocity distribution, flow velocity, flow velocity, velocity distribution, flow velocity, velocity distribution, flow velocity, flow velocity, velocity distribution, flow velocity, velocity The method of signal processing is improved. The results show that the proposed method is based on the presumption that the wall is broken by force, and that the method is 40% better than that of the partial method. The in vivo of narrow blood vessels is not accurate, the upper wall is broken, and the possibility of biochemistry is measured. The method of proposal is the same as that of the proposal. In the above, the possibility is used to show that the possibility is not available.

项目成果

速度推定における精度向上のための点拡がり関数の逆畳み込みの検討

提高速度估计精度的点扩散函数反卷积研究

• 发表时间: 2020
• 作者: 茂澄倫也;長岡 亮;長谷川英之
• 通讯作者: 長谷川英之

Investigation of feasibility of singular value decomposition clutter filter in plane wave imaging with packet transmission sequence

• DOI: 10.1007/s10396-020-01067-x
• 发表时间: 2021-01-09
• 期刊: JOURNAL OF MEDICAL ULTRASONICS
• 影响因子: 1.8
• 作者: Hasegawa, Hideyuki;Nagaoka, Ryo;Saito, Kozue
• 通讯作者: Saito, Kozue

Investigation on application of singular value decomposition filter in element domain for extraction of ultrasonic echoes from blood cells in jugular veins

元域奇异值分解滤波器在颈静脉血细胞超声回波提取中的应用研究

• DOI: 10.35848/1347-4065/ac4680
• 发表时间: 2022
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Nagaoka Ryo;Omura Masaaki;Mozumi Michiya;Yagi Kunimasa;Hasegawa Hideyuki
• 通讯作者: Hasegawa Hideyuki

Preliminary investigation on clutter filtering based on deep learning

基于深度学习的杂波过滤初探

• DOI: 10.35848/1347-4065/abf39d
• 发表时间: 2021
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Wang Hongpeng;Gao Shangce;Mozumi Michiya;Omura Masaaki;Nagaoka Ryo;Hasegawa Hideyuki
• 通讯作者: Hasegawa Hideyuki

Evaluation of accuracy of ultrasonic measurement of wall shear stress at stenosis by computational fluid dynamics

通过计算流体动力学评估狭窄处壁剪应力超声测量的准确性

• 发表时间: 2022
• 作者: Michiya Mozumi;Masaaki Omura;Ryo Nagaoka;and Hideyuki Hasegawa
• 通讯作者: and Hideyuki Hasegawa