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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

基本信息

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

项目摘要

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。

Sound wave によるDC sound force であるsound radiation pressure を use いたultrasonic imaging method として, Vibro-acoustogrpahy (VA) method がある． The VA method is used to adjust the ultrasonic wave and radiate pressure to increase the vibration and vibration. The method of obtaining the sound radiation をハイドロホン (water sound radiator) is as follows. This study is based on the application of VA method and the quantitative ultrasonic tomographic imaging of the internal mechanical properties of the human body in the medical field.そのプロトタイプ开発にあたり, (1) clustered ultrasonic wave acoustic radiated pressure, localized vibration method at a specific location inside a solid, (2) radiated pressure increase Vibration transition response, resonance frequency number and attenuation characteristics are obtained, vibration characteristics, viscosity rate, and mechanical characteristics are estimated and the method is used. Special comparison of the transitional response method (proposal method) and the regular response method (original method) in fiscal year 2022い、The proposed method is the evaluation of the appropriateness of the measurement and measurement of the object.まず, アルミニウム foil を対 resembles として, そのvibration のfrequency characteristics を従来法でした. After that, the proposed method is used to measure and compare the same characteristics. The results and the proposed method are the same as the method of measuring the number of cycles and it is possible to measure the frequency in a short time. On the other hand, the proposed method is the frequency characteristic of the time of the wave number characteristic.さらに, owed loss of としてスリットを干むアルミニウムfoil を対 resembles として, owed loss of visualization を行った. The original method is suitable for the disadvantages of the number of cycles and the selection of the frequency is necessary, and the proposed method is the improvement of the problems. The overall signal is low and the problem is low.