超音波画像の8K高解像度化に関する研究開発

点击翻译按钮获取中文摘要

我々は集束超音波を用いた胎児治療技術の開発を進めているが、子宮内での胎児治療にはナビゲーション用の超音波画像が欠かせない。現在の超音波画像の解像度は内視鏡などと比較すると一般的に低く、フルハイビジョンにも満たないため、集束超音波のターゲットに焦点位置を精度よく合わせるには困難な場合がある。より高解像度の超音波画像の構築には、超音波送受信における音速の制約から、信号収集およびその処理方法の改善が課題であった。そこで本研究では、仮想的な開口合成の原理を用いて、平面波を用いた繰り返し送信及び送信波の偏向とRF受信信号を用いたコンパウンド合成により、空間分解能の向上および画像コントラストの向上を試みた。今年度には、本研究開始以前より開発を進めていた画像化プログラムを改良し、使用するプローブの選択、送信波の偏向方向の指定、繰り返し送信回数の指定などのパラメータを都度変更できるようにし、また、アルゴリズムの途中段階での画像（Raw画像、コンパウンド合成画像、フィルタリング画像など）を確認できるようにすることで、どのようなパラメータ設定が高画質化につながるかを詳細に検討できるようにした。また、超音波ファントムを用いての画像化（静止画）を行なったところ、従来の超音波画像と比較して解像度の面で向上を認めたものの、アーチファクトやノイズが発生しているため、更なるアルゴリズムの改良が必要である。なお現状ではRFエコー信号の取得はリアルタイムで行われるが、画像の構築は外部の計算機上で行っているため、実時間による超音波画像出力となっていない。今後は、アルゴリズムの最適化によりさらなる画質の向上と実時間表示に向けた高速化を進めていく。