| 講演名 | 2012-02-23 任意座標系における高速開口面合成ビームフォーミング(アコースティックイメージング,一般) 炭 親良, 山崎 直人, 石井 陽介, |
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| 抄録(和) | 現行のエコー法に基づく医用超音波画像診断装置は,アレイ型探触子を用いた送受信ビームフォーミングおよび電気電子的にスキャンを行うものが主流であり,リニア型やコンベックス型など,開口形状には様々なものがある.また,セクタスキャンやアークスキャン,ラディアルスキャンにおいてはメカニカルスキャンが行われることもある.我々は、交差ステアリングビームを使用した横方向変調法(LM: Lateral modulation method)や、単一角度のビームステアリングASTA (A Steering Angle)を使用したスキャン後の信号処理により実現するLMとを報告している。いずれも、エコーイメージングにおいてはビーム方向と直交する横方向に搬送周波数を持たせることができ、また、我々の開発した多次元自己相関法(MAM)や多次元ドプラ法(MDM)を使用することにより、組織変位ベクトルの計測が可能である。また、高速スキャンのために、平面波を送波することも報告している(いわゆる軸方向歪のみの計測にも応用でき、特に2次元アレイ型探触子を使用する場合に有効である)。いずれのエコーイメージの生成および変位計測も,それらの開口形状,実質的には,ビームフォーミングとスキャンの方式により決まる任意直交座標系にて行われる.いずれの任意曲線直交座標系においても、等間隔のサンプリング点においてエコーデータおよび変位計測値が得られるが、画像表示を行う場合においては、画素位置(Cartesian座標)の値を補間処理により得る必要がある。また、Cartesian座標系に変換した後に、変位計測を行うこともある。本稿では、任意スキャン方法に対して、任意位置においてフーリエ変換を交えた処理により高速にエコー信号を生成できることを確認し、最初から、Cartesian座標系を生成してイメージングと組織変位計測を行うことを報告する。シミュレーションでは、平面波の送波において、座標回転を行った結果を報告する。当エコー生成法は、我々が先に報告しているアレイ開口形状に依存しない任意方向ビームフォーミングや視野領域(FOV)を得る場合にも応用できる。本稿で報告した我々のアプローチは、エコー生成時に補間処理等の近似計算を必要とせず、これらの高精度なイメージングと計測を高速に実現するものである。 |
| 抄録(英) | Almost conventional medical ultrasound imaging equipments perform transmission and reception beamforming and electric scanning using array-type transducers with various aperture geometries such as a linear type, a convex type etc. For secta scanning, arc scanning, and radial scanning, a mechanical scan is also performed. We also reported new beamforming methods such as a lateral modulation (LM) using crossed, steered beams and ASTA (a defined steering angle) with post signal processing for yielding a LM. Using such methods, we succeeded in permitting LM imaging with a lateral modulation frequency and displacement vector measurement using the multidimensional autocorrelation method (MAM) and multidimensional Doppler method (MDM). For a high speed scanning, we also use plane wave transmission. Such a scanning is effective in yielding an axial strain measurement, particularly when using a 2-dimensional array aperture transducer. Generally, all the imaging and measurement are performed on orthogonal coordinate systems, which are determined by the used aperture geometry, beamforming method and scanning method. When an arbitrary curvilinear orthogonal coordinate system is used, for imaging echo data and measurement data using a display, the data of respective pixels or voxels expressed by a Cartesian coordinate system are interpolated. After converting the data, the measurement can also be performed. In this report, it is confirmed that for an arbitrary scanning method, the echo data of an arbitrary position can be immediately generated through synthetic aperture processing using Fourier's transforms. Then, we propose that the method is used for the imaging and measurement only using a Cartesian coordinate system. In simulations shown, the rotation of the coordinate system is performed on a case where the transmission of a plane wave is performed. The method approach can also be used for an arbitrary directional beamforming and an arbitrary field of vision (FOV) regardless the geometry of the aperture used. The approach does not require any interpolation processing for generating echo data, and thus it is possible to permit high speed measurement and imaging with a high accuracy. |
| キーワード(和) | 任意座標系 / 高速エコーイメージング / 高速変位ベクトル計測 / 任意ビームフォーミング |
| キーワード(英) | Arbitrary coordinate system / high speed / echo imaging / displacement vector measurement / arbitrary beamforming |
| 資料番号 | US2011-110 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | US |
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| 開催期間 | 2012/2/16(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Ultrasonics (US) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 任意座標系における高速開口面合成ビームフォーミング(アコースティックイメージング,一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | High speed synthetic aperture beamforming on arbitrary orthogonal coordinate system |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 任意座標系 / Arbitrary coordinate system |
| キーワード(2)（和/英） | 高速エコーイメージング / high speed |
| キーワード(3)（和/英） | 高速変位ベクトル計測 / echo imaging |
| キーワード(4)（和/英） | 任意ビームフォーミング / displacement vector measurement |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 炭 親良 / Chikayoshi SUMI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 上智大学理工学部情報理工学科 Dept of Info and Commun Sci, Faculty of Sci and Tech, Sophia University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 山崎 直人 / Naoto Yamazaki |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 上智大学理工学部情報理工学科 Dept of Info and Commun Sci, Faculty of Sci and Tech, Sophia University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 石井 陽介 / Yousuke Ishii |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 上智大学理工学部情報理工学科 Dept of Info and Commun Sci, Faculty of Sci and Tech, Sophia University |
| 発表年月日 | 2012-02-23 |
| 資料番号 | US2011-110 |
| 巻番号（vol） | vol.111 |
| 号番号（no） | 443 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 4 |
| 発行日 | |