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生体組織の超音波位相歪み効果による画質劣化の解析

生物组织中超声相位畸变效应引起的图像质量恶化分析

基本信息

批准号：
06680848
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：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06680848/
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超音波パルスの伝搬時間のばらつき(位相歪み)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であると認められる方法は得られておらず、生体組織の位相歪みに関する基礎データもほとんど報告されていなかった。そこで、本年度の研究では、我々が提案してきた生体組織の位相歪み分布の高精度測定法を用いて、測定した位相歪みと、超音波の指向性及び超音波像の画質の劣化との関係について検討した。具体的には、(1)位相歪みの統計的性質の抽出-振動子の周波数や試料の厚みなどの測定条件を変化させて、異なる生体組織の位相歪み分布を測定し、統計的性質を整理した。(2)3次元エコーシミュレータの構成-測定した位相歪みを開口上に導入して、リニアアレイの指向性を計算し、エコー信号を計算機上で合成してBモード像を構成し、位相歪みによる画質の劣化を計算機上で再現できるようにした。(3)比較実験-生体近似ファントム中に球状のテスト物体を埋込み、計算機上で再現された画質劣化が実際のパルスエコー法においても見られることを確認した。(4)画質評価-Bモード像の画質劣化を定量的に評価するために、我々が提案しているコントラスト減少率という画質評価法をさらに発展させて、球中心の相対エコーレベルを用いて画質の評価を行い、画質劣化の感覚量とよく対応した指数を得ることができた。今後は、超音波診断装置から取り出したRF信号を用いて、超音波像の鮮明化を目指して、Bモード像構成のアルゴリズムや位相歪みの補正方法について検討していく予定である。

The reasons for the deterioration of image quality of medical ultrasound B mode images include the sound speed difference between fat and muscle tissues, the fundamental difference, the generation of heterogeneous layers in organisms, the transmission time of ultrasound B mode images, and the research on correction in recent years. Basic information on the phase of biological tissue is reported. This year's research is aimed at exploring the relationship between the measurement of phase misalignment, directivity of ultrasonic waves and deterioration of ultrasonic image quality by using a high-precision method for measuring phase misalignment distribution of biological tissues. Specific aspects include: (1) extraction of statistical properties of phase skew, variation of measurement conditions for frequency of vibration and thickness of sample, determination of phase skew distribution of heterogeneous tissues, and sorting of statistical properties. (2)3 The composition of the dimensional image-measurement of the phase deviation-calculation of the directivity of the image-synthesis of the image on the computer-phase deviation-deterioration of the image quality-reproduction on the computer (3)Comparing the biological approximation with the spherical object, the reproduction on the computer is degraded, and the image quality is confirmed. (4)Image Quality Evaluation-B Quantitative evaluation of image quality degradation in the image quality evaluation method for the development of the image quality evaluation method, the spherical center of the image quality evaluation method, the sensitivity of image quality degradation, and the index of image quality evaluation method. In the future, ultrasonic diagnostic devices will be used to detect RF signals, to indicate the sharpness of ultrasonic images, to determine the composition of ultrasonic images, and to correct phase errors.