音響放射圧の力学応答に基づく超音波断層撮影システムの開発

基于声辐射压机械响应的超声断层扫描系统研制

• 批准号: 22K04135
• 负责人: 野村 英之
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Electro-Communications
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04135/
• 关键词: 音響放射圧; 振動; 過渡応答; 音響イメージング

音波による直流的な力である音響放射圧を用いた超音波画像法として，Vibro-acoustogrpahy (VA)法がある．VA法は変調超音波による動的放射圧加振によって対象を振動させ，そこからの音響放射をハイドロホン(水中用の音響センサ)で取得する方法である．本研究はVA法を応用し，医療分野における人体内部の力学的特性の定量的超音波断層撮影システムの開発目指す．そのプロトタイプ開発にあたり，(1)集束超音波による音響放射圧で，固体内部の特定位置を局所的に加振する方法，(2)放射圧加振による過渡応答から共振周波数と減衰特性を取得，さら振動から弾性率や粘性率といった力学的特徴を推定する方法の実現を目指す．特に2022年度は、過渡応答法(提案法)と定常応答法(従来法)の比較を行い、提案法が対象物の特徴を計測するのに適当かどうかの実験的評価を行った。まず、アルミニウム箔を対象として、その振動の周波数特性を従来法で取得した。その後、提案法で同特性を測定し、比較を行った。その結果、提案法は従来法と同様なモード周波数の測定が短時間で可能であることがわかった。その上、提案法は周波数特性の時間的な変動をモニタリングできるメリットを持つことがわかった。さらに、欠損としてスリットを含むアルミニウム箔を対象として、欠損の可視化を行った。従来法は欠損に適した周波数の選択が必要であったが、提案法はその問題が改善された。ただし、全体的に信号レベルが低くなる問題が示された。

Sonic に よ る dc な force で あ る sound radiation 圧 を with い た ultrasound picture method と し て, Vibro - acoustogrpahy method (VA) が あ る. VA method は - adjustable ultrasound に よ radiation 圧 る move and に よ っ て like を seaborne vibration さ せ, そ こ か ら の sound radiation を ハ イ ド ロ ホ ン (water use の sound セ ン サ) で obtain す る method で あ る. In this study, the <s:1> VA method を応 used <s:1>, medical field における, quantitative ultrasound tomographic imaging システム <s:1> based on the mechanical properties of the internal <s:1> of the human body <e:1> to develop the objective す. そ の プ ロ ト タ イ プ open 発 に あ た り, (1) cluster ultrasound に よ る sound radiation 圧 で, solid internal の specific location を bureau に and vibration す る method, (2) radiation 圧 and に よ る transition 応 answer か ら resonance frequency count と を achieve damping properties, さ ら vibration か ら 弾 sex ratio や viscosity ratio と い っ た mechanics of 徴 を presumption す の る method be presently を refers す. に 2022 annual は, transition 応 answer method (proposal) と constant 応 answer method (従 method) comparing の を い, proposal が like content の 徴 especially seaborne を measuring す る の に appropriate か ど う か の be 験 evaluation of 価 を line っ た. ま ず, ア ル ミ ニ ウ ム foil を like と seaborne し て, そ の の cycle for vibration characteristic を 従 to act で し た. After そ そ, the proposal method で is the same as the characteristic を determination で and comparison を rows った. そ の results, the proposed method は と 従 to method with others な モ ー ド cycle for determination of の が で may short time で あ る こ と が わ か っ た. On そ そ, the proposed method of the そ frequency characteristic of the <s:1> time な variation をモニタリ グで るメリットを るメリットを るメリットを るメリットを るメリットを holds the った とがわ とがわ とがわ とがわ った った った るメリットを るメリットを るメリットを るメリットを. さ ら に, owe damage と し て ス リ ッ ト を containing む ア ル ミ ニ ウ ム foil を like と seaborne し line を っ て, owe loss の visualization た. The 従 method of <s:1> underloss に is suitable for the <s:1> た frequency of frequency <s:1> selection 択が is necessary であったが, the proposed method of <s:1> そ そ problems が are improved された. Youdaoplaceholder0 ただ, the overall に signal レベ が が low くなる problem が shows された.

项目成果

音響放射力励起による過渡応答を用いた欠損検出法の検討

利用声辐射力激励瞬态响应的缺陷检测方法的检验

• 发表时间: 2022
• 作者: 北村 香子;野村 英之
• 通讯作者: 野村 英之

Feasibility of nondestructive testing using transient vibrations excited by acoustic radiation force

声辐射力激发瞬态振动无损检测的可行性

• DOI: 10.35848/1347-4065/acb559
• 发表时间: 2023
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Kitamura Koko;Nomura Hideyuki
• 通讯作者: Nomura Hideyuki

音響放射力励起による過渡振動を利用した非破壊検査法

利用声辐射力激励引起瞬态振动的无损检测方法

• 发表时间: 2022
• 作者: 北村 香子;野村 英之
• 通讯作者: 野村 英之