Estimation of sound speed distribution in vivo for improvement of ultrasonic image quality and quantitative diagnosis of fatty liver disease

估计体内声速分布以提高超声图像质量和脂肪肝疾病的定量诊断

• 批准号: 21K14166
• 负责人: 森 翔平
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14166/
• 关键词: 医用超音波; 音速; 肝臓; 超音波; 医用超音波画像; 脂肪肝

超音波画像診断装置はリアルタイム性・低侵襲性・簡便性の観点から様々な疾患の診断が可能な装置である。超音波を用いて生体内の断層像を形成するためには生体内の音速の情報が必要である。本研究では，生体内の音速分布を推定することで断層像の画質を向上させるとともに，肝臓内の音速分布推定による脂肪肝の定量評価法を開発することを目的とする。2022年度は，肝臓内の音速推定に利用できる血管の条件について検討した。これまでに開発した手法により，超音波プローブが血管の長軸方向に対して垂直な短軸面を計測できていれば，血管径の影響を受けずに超音波伝播媒質内の音速を推定できるようになった。しかし，血管の短軸面に対して超音波プローブが回転している場合の影響については検討されていなかった。そこで，血管の短軸面に対する超音波プローブ回転角の音速推定への影響を実験的に検証した。その結果，回転角が大きくなるほど音速推定誤差が大きくなることが明らかになった。さらに，回転角が大きくなると超音波プローブで受信した素子信号の振幅特性が変化すること，この変化は回転角に対して一定の傾向を示すことが明らかになり，血管短軸面に対する超音波プローブの回転角が未知の状況でも，受信素子信号の振幅特性に基づき，回転角に起因して音速が誤推定される条件を判定できる見通しを得た。実際の生体内計測において，2次元断層像のみから回転角を計測することは困難であり，そのような状況でも適用できる本成果は，肝臓内音速の高精度推定の実現に向けた重要な成果である。

Portraits ultrasound diagnosis device は リ ア ル タ イ ム sex, low invasive, ease の 観 point か ら others 々 が の な disease diagnosis may な device で あ る. Ultrasound を uses the <s:1> tomographic image を in the body of the を て to form するために するために the <s:1> sonic <s:1> information in the body が necessary である である. This study で は, born in vivo の sound distribution を presumption す る こ と で fault like の quality を upward さ せ る と と も に, presumption の sound distribution within a routine liver に よ る fatty liver の quantitative evaluation method of 価 を open 発 す る こ と を purpose と す る. In 2022,, it is presumed that the hypersonic velocity in the liver is に, and the で る る vascular <s:1> conditions are utilized に に て検 て検 て検 to seek た. こ れ ま で に open 発 し た gimmick に よ り, ultrasound プ ロ ー ブ が vascular の に along the long axis し seaborne て vertical な short axial plane を measuring で き て い れ ば, blood pipe diameter の を by け ず に ultrasound 伝 broadcast media in の sonic を presumption で き る よ う に な っ た. し か し, vascular の short axial plane に し seaborne て ultrasound プ ロ ー ブ が back planning し て い る occasions の impact に つ い て は beg さ 検 れ て い な か っ た. そ こ で, vascular の short axial plane に す seaborne る ultrasound プ ロ ー ブ planning back Angle の presumption of sound へ の influence を be 験 of に 検 card し た. そ の results, back to planning large Angle が き く な る ほ ど presumption of sound big error が き く な る こ と が Ming ら か に な っ た. さ ら に, back to planning large Angle が き く な る と ultrasound プ ロ ー ブ で trusted し の た element child signal amplitude characteristic が variations change す る こ と, こ の variations change は planning back Angle に し seaborne て certain の tendency を shown す こ と が Ming ら か に な り, vascular short axial plane に す seaborne る ultrasound プ ロ ー ブ の planning back Angle が の status unknown で も, trusted element son の signal amplitude characteristic に base づ き, Planning back Angle に cause し て sonic が false presumption さ れ を る conditions determine で き る see tong し を た. Be interstate の born in measuring に お い て, 2 dimensional faults like の み か ら planning back Angle を measuring す る こ と は difficult で あ り, そ の よ う な condition で も applicable で き る は this results, a routine liver の high precision in the speed of sound constructive の be am に to け た important な results で あ る.

项目成果

Speed-of-sound estimation in ultrasound propagation medium by considering size of target scatterer

考虑目标散射体尺寸的超声传播介质中的声速估计

• DOI: 10.1007/s10396-023-01282-2
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Medical Ultrasonics
• 影响因子: 1.8
• 作者: Shohei Mori;Hiroshi Kanai;Mototaka Arakawa
• 通讯作者: Mototaka Arakawa

超音波による生体内音速推定のための媒質内伝播時間以外の遅延時間算出に関する検討

超声体内声速估计中介质传播时间以外的延迟时间计算研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Shohei Mori;Aoi Nakayama;Keiji Onoda;Mototaka Arakawa;Hiroshi Kanai;森 翔平，荒川元孝，金井 浩;小野田啓司，森 翔平，荒川元孝，金井 浩;小野田啓司，森 翔平，荒川元孝，金井 浩
• 通讯作者: 小野田啓司，森 翔平，荒川元孝，金井 浩

金井・荒川研究室ホームページ

金井/荒川实验室主页

Examination of statistical limitation in statistics evaluation of ultrasound echo envelope amplitudes

超声回波包络振幅统计评估中统计局限性的检验

• 发表时间: 2022
• 作者: Shohei Mori;Mototaka Arakawa;Hiroshi Kanai;and Hiroyuki Hachiya
• 通讯作者: and Hiroyuki Hachiya

超音波の媒質内伝播時間以外の遅延時間を考慮した生体内音速推定法に関する検討

考虑超声波在介质中传播时间以外的延迟时间的体内声速估计方法研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Shohei Mori;Aoi Nakayama;Keiji Onoda;Mototaka Arakawa;Hiroshi Kanai;森 翔平，荒川元孝，金井 浩;小野田啓司，森 翔平，荒川元孝，金井 浩
• 通讯作者: 小野田啓司，森 翔平，荒川元孝，金井 浩