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生体組織の超音波位相歪み特性の測定

生物组织超声相位畸变特性的测量

基本信息

批准号：
05680756
负责人：
上田光宏
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1993
资助国家：
日本
起止时间：
1993 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-05680756/
关键词：
生体組織超音波位相歪み画質劣化

项目摘要

医用超音波Bモード像の画質劣化の原因として、脂肪や筋肉などの組織間の音速差に基づく、生体非均質層を伝搬中に生じる位相歪み(超音波パルスの伝搬時間のばらつき)が注目されており、近年この補正に関する研究が盛んであったが、実際の生体組織に適用し有効と認められる補正理論は得られておらず、位相歪みに関する基磯データも不足している。そこで、本年度の研究では生体組織の位相歪み分布の高精度測定法を提案し、本年度の科研費で購入したx-yステージとパルスモータ・コントローラを組み合わせて測定システムを構成した。得られた実験データに、主要設備のワークステーションを用いて開口合成処理の計算を行い、位相歪み分布を像再生した。提案した測定法に基づく測定システムの精度を評価するためにファントム実験を行い、位相歪み分布の誤差が±0.07(radian)(系統誤差-6.4%)の良い精度で再生できると確認した。その他の研究成果については、1.生体組織が異なる場合に位相歪み分布を測定し、統計量を求めた(例、豚のレバー・もも・すじ等)。2.生体非均質層を超音波が透過するとき探触子の指向性が劣化することを、再生した位相歪み分布を用いた数値シミュレーションで検証し、位相歪み分布の統計的性質を用いた理論解析によって検討した。3.任意の統計量をもつ位相歪み信号の合成法を提案して、指向性劣化の推定結果と測定結果を比較検討した。4.生体組織が異なる場合に、位相歪み分布が指向性に及ぼす影響について、指向性測定と数値シミュレーションを行って検討した。などの結果を報告した。今までは生体組織と超音波との相互関係について物理的に検討してきたが、今後は、実際に画像を構成し、位相歪みとBモード像の画質劣化との関係について検討していく予定である。

Causes of image quality degradation of medical ultrasound B mode images, phase distortions due to acoustic velocity differences between tissues of fat and muscle, and phase distortions due to migration of heterogeneous layers of organisms The research on ultrasonic wave propagation time and phase deviation correction in recent years has been carried out extensively and practically in biological tissues. This year's research is based on the proposal of a high-precision measurement method for the phase distribution of biological tissues. This year's research expenses are purchased from the Ministry of Science and Technology, the Ministry of Science and Technology, and the Ministry of Science and Technology. In order to achieve this goal, the main equipment should be used for the calculation of the opening synthesis process, and the phase distribution should be regenerated. The accuracy of the proposed method is evaluated by the phase deviation distribution error of ±0.07(radian)(systematic error of-6.4%) and the reproduction accuracy is confirmed. Other research results include: 1. Measurement of phase skew distribution in different tissues, calculation of statistics (e.g., measurement of phase skew distribution in different tissues). 2. The directivity of the probe is degraded by the transmission of ultrasonic waves through the inhomogeneous layer of the organism. The phase distortion distribution is examined by the numerical value. The statistical properties of the phase distortion distribution are discussed by the theoretical analysis. 3. Arbitrary statistics are used to estimate the phase distortion signal synthesis method, and the estimation result of directivity degradation is compared with the measurement result. 4. In the case of different tissues, the distribution of phase misalignment and the influence of polarization, the measurement of directivity and the number of polarization are discussed. The results are reported. The relationship between biological tissue and ultrasonic waves is now discussed in the physical environment, and in the future, the relationship between image composition, phase deviation and image quality degradation is discussed in the predetermined way.