| 講演名 | 2019-01-23 動的造影超音波法における造影剤移動速度の実測と理論計算の比較 吉田 憲司(千葉大), 齋藤 勝也(千葉大), 大村 眞朗(千葉大), 山口 匡(千葉大), |
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| 抄録(和) | 生体深部の微小脈管，特にリンパ管を可視化する手法として，動的造影超音波法を提案している．音響放射力により生じる超音波造影剤の移動（併進運動）をドプラ法により定量する手法である．提案法の原理検証を行うため，ファントム実験と理論計算結果の比較を行った．アガーゲルファントム内に直径0.5mmの円筒形チャンバを形成し，チャンバ内に超音波造影剤としてSonazoid?を充填した状態で，中心周波数14.4 MHzの超音波パルスの送受信を間欠的に10秒間行った．音圧（負のピーク値）については1.5, 2.2, 2.25, 2.76 MPaの4条件，パルス繰り返し周波数については0.1, 0.2, 1, 2 kHzの4条件において検討した．パルス繰り返し時間方向の信号変化に対して周波数解析を実施することでドプラシフト周波数を定量し，造影剤が音軸方向に移動するという仮定の下で流速に換算した．その結果，チャンバ内における移動速度のピーク値は音圧に対して非線形的に，PRFに対しては線形的に変化することを確認した．移動速度のピーク値は，音圧2.25 MPa，PRF 2 kHzの条件でおおよそ 0.8 mm/sに達した．実験条件と同様の条件で造影剤の呼吸振動および併進運動に関する運動方程式を数値的に解き，造影剤の移動速度を計算した．移動速度は音圧に対しては二次関数的，PRFに対しては線形的に変化し，実験値と定性的かつ定量的に一致することを確認した．これらの結果は，提案法が原理的には実現可能であることを証明している． |
| 抄録(英) | This report proposes a method for detecting lymph channels, named contrast enhanced active Doppler ultrasonography(CEADUS), where ultrasound contrast agents (UCAs) are driven by acoustic radiation force and their translation are quantified by ultrasound pulse Doppler. In order to confirm the principle of CEADUS, phantom experiment and theoretical calculation were conducted. The cylindrical chamber with diameter of 0.5 mm was formed in agar gel phantom and Sonazoid? as UCAs was injected into the chamber. In the static condition, ultrasound pulse with center frequency of 14.4 MHz was repeatedly radiated during 10 seconds. The measurement was conducted in several conditions for peak negative pressure (Pnp) of ultrasound of 1.5, 2.2, 2.25 and 2.76 MPa and for pulse repetition frequency (PRF) of 0.1, 0.2, 1, 2 kHz. The Doppler signal was defined as the change of echo signal in the axis of pulse repetition time. The Doppler shift frequency was quantified by the frequency analysis of the Doppler signal and was converted into the translational velocity of UCAs assuming that UCAs traveled in the direction of propagation axis of ultrasound. As a result, it was shown that the peak value of translational velocity of UCAs in the chamber increased nonlinearly with increasing in Pnp and linearly with PRF. The peak value of translational velocity reached to 0.8 mm/s at Pnp=2.25 MPa and PRF=2 kHz. Numerical calculation for dynamical equations for oscillation and translation of a UCA was conducted in the same condition with experiments. The calculated translation velocity was proportional to the square of sound pressure amplitude and proportional to PRF. The calculation qualitatively and quantitatively agreed with the experimental result. These results prove that the proposed method is feasible in principle. |
| キーワード(和) | 超音波ドプラ / 超音波造影剤 / 音響放射力 / パルス繰り返し周波数 |
| キーワード(英) | Doppler ultrasound / Ultrasound contrast agent / Acoustic radiation force / Pulse repetition frequency |
| 資料番号 | US2018-107 |
| 発行日 | 2019-01-15 (US) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EA / US |
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| 開催期間 | 2019/1/22(から2日開催) |
| 開催地（和） | 同志社大学 |
| 開催地（英） | Doshisha Univ. |
| テーマ（和） | ＜音響・超音波サブソサイエティ合同研究会＞応用／電気音響，超音波，一般 |
| テーマ（英） | [Joint Meeting on Acoustics and Ultrasonics Subsociety] Engineering/Electro Acoustics, Ultrasonics, and Related Topics |
| 委員長氏名（和） | 島内 末廣(金沢工大) / 竹内 真一(桐蔭横浜大) |
| 委員長氏名（英） | Suehiro Shimauchi(Kanazawa Inst. of Tech.) / Shinichi Takeuchi(Toin Univ. of Yokohama) |
| 副委員長氏名（和） | 古家 賢一(大分大) / 渡邉 貫治(秋田県立大) / 黒澤 実(東工大) / 近藤 淳(静岡大) |
| 副委員長氏名（英） | Kenichi Furuya(Oita Univ.) / Kanji Watanabe(Akita Pref. Univ.) / Minoru Kurosawa(Tokyo Inst. of Tech.) / Jun Kondo(Shizuoka Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 武岡 成人(静岡理工科大) / 松井 健太郎(NHK) / 森田 剛(東大) / 土屋 健伸(神奈川大) |
| 幹事氏名（英） | Shigeto Takeoka(Shizuoka Inst. of Science and Tech.) / Kentaro Matsui(NHK) / Takeshi Morita(Univ. of Tokyo) / Takenobu Tsuchiya(Kanagawa Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 井本 桂右(立命館大) / 森川 大輔(富山県立大) / 小山 大介(同志社大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Keisuke Imoto(Ritsumeikan Univ.) / Daisuke Morikawa(Toyama Pref Univ.) / Daisuke Koyama(Doshisha Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Engineering Acoustics / Technical Committee on Ultrasonics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 動的造影超音波法における造影剤移動速度の実測と理論計算の比較 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Comparison of measured translational velocity of contrast agent with theoretical calculation in contrast enhanced ultrasound |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 超音波ドプラ / Doppler ultrasound |
| キーワード(2)（和/英） | 超音波造影剤 / Ultrasound contrast agent |
| キーワード(3)（和/英） | 音響放射力 / Acoustic radiation force |
| キーワード(4)（和/英） | パルス繰り返し周波数 / Pulse repetition frequency |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 吉田 憲司 / Kenji Yoshida |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 千葉大学(略称：千葉大) Chiba University(略称：Chiba Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 齋藤 勝也 / Katsuya Saito |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 千葉大学(略称：千葉大) Chiba University(略称：Chiba Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 大村 眞朗 / Masaaki Omura |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 千葉大学(略称：千葉大) Chiba University(略称：Chiba Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 山口 匡 / Tadashi Yamaguchi |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 千葉大学(略称：千葉大) Chiba University(略称：Chiba Univ.) |
| 発表年月日 | 2019-01-23 |
| 資料番号 | US2018-107 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | US-409 |
| ページ範囲 | pp.141-146(US), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-01-15 (US) |