Development of 3D acoustic CT with multi-channel phonocardiogram for lung lesion detection

开发用于肺部病变检测的多通道心音图 3D 声学 CT

• 批准号: 21K19880
• 负责人: 西條 芳文
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K19880/
• 关键词: 心音図; 音響CT; 新型コロナウイルス; 肺

心臓、肺実質の2種類の組織から構成される単純胸部モデルにおいて、心臓の中心を点音源とする中心周波数50 Hz、持続時間100 msの心音が周囲の肺実質および胸郭を通過し、体表に装着した32個の心音センサで受信されるマルチチャンネル心音計測を想定した。心臓の音速を1560 m/s、肺実質の音速を40 m/s、胸郭の音速を1580 m/sと仮定したときに、心音の伝搬経路の音速を考慮し各センサで受信されるバーチャル心音信号をシミュレーションした。次いで、全バーチャル心音信号に逆問題の解法を応用することで、胸部の音速分布を再構成し、かつ点音源の位置が1点に収束するような計算アルゴリズムを確立した。さらに、胸部の各臓器の音速と形態から心音の伝達シミュレーションを行い、音速分布の再構築アルゴリズムを検証した。マルチチャンネル心音計測に用いる心音センサとして、医療用心音・呼吸音マイクロホンを使用し、8チャンネルのプリアンプ4台を用いて32チャンネルの心音を増幅後、64チャンネル同時受信可能なオーディオインターフェイスを通じて、心電図トリガとともに解析用ワークステーションに入力することで、マルチチャンネル心音計測システムを構築した。さらに、プリアンプを4台追加導入することで、64チャンネルの心音を同時取得可能なシステムにアップグレードした。

Heart and lung tissue composition: pure chest sound, heart center sound source, central frequency 50 Hz, duration 100 ms, heart sound, lung tissue, chest tissue, body surface, 32 heart sounds The speed of sound in the heart is 1560 m/s, the speed of sound in the lungs is 40 m/s, the speed of sound in the chest is 1580 m/s, and the speed of sound in the heart sound transmission path is considered. The solution of the inverse problem of the whole heart sound signal is established by reconstructing the sound velocity distribution of the chest and calculating the position of the sound source at one point. In addition, the speed of sound and the shape of each organ in the chest are changed from heart sound to sound speed distribution, and the reconstruction of sound speed distribution is proved. The heart sound is detected by the heart sound detector, the medical heart sound detector, the respiratory sound detector, the 8-channel detector, the 4-channel detector, the 32-channel detector, the 64-channel detector, and the simultaneous receiver. The construction of heart sound measurement system 4 additional sets of audio and video recordings are available at the same time

项目成果

A study on correction method of total acoustic power in presence of shielding in focused ultrasound treatment using acoustic radiation force imaging

声辐射力成像聚焦超声治疗中有屏蔽时总声功率校正方法研究

• DOI: 10.35848/1347-4065/acc595
• 发表时间: 2023
• 期刊: Jpn J Appl Phys
• 影响因子: 1.5
• 作者: Numahata E;Yoshizawa S;Umemura S;Ishii T;Saijo Y
• 通讯作者: Saijo Y

3D ultrasound imaging by synthetic transmit aperture beamforming using a spherically curved array transducer

• DOI: 10.35848/1347-4065/ac51c1
• 发表时间: 2022-07-01
• 期刊: JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS
• 影响因子: 1.5
• 作者: Hayashi, Eiki;Kanno, Naoya;Saijo, Yoshifumi
• 通讯作者: Saijo, Yoshifumi