送信周波数 6. 3 MHz
4.2. Motion-Compensated Accumulation (MCA) Imaging
研究 提案するスペックルトラッキング 体 4-2に す 体の ックは大 3 に分 ク ルトラッキング 実 す
- 87 -
るSAD-IPI(補 ) ク ルトラッキング に高精度 するKLT 面外
移動 検知する面外検知指標の る 機能するモ
ジュール と に る
体組織の体動は 体 動( ) る の め ンプレートは に 置 ( 4-3) ンプレートに ベクトル
ンプレート の体動は 体 動 仮 する必要 る 数 に 置する と ベクトルの組 と 体 動に る (MRR: Multi-region registration)
高機能イメージングの と るのは 画像データに する 度解析 る 造影 の 検 の動 度 によ 解析する と 高
画 組織の機能 能と る 体組織 とする 画
像データには必 体動の影 る 画像データに体動補 (MC: Motion-compensation) 用 画像 実 する
Motion-Compensated Accumulation (MCA) Imaging 提案する[2-5] MCの に るのはスペックルトラッキング る トラッキング方式は に じ 分 る 体 動に するMRRは る
4.3.
4.3.1.
は の の１ 数は に る 医用超音波は
に 高解像度に 察 る め 検診 画に る
に 用 る 年の の微細血管 性 の 性
の に 性度 組織性 に関 る に
診断に 結する画像診断装置と 高 る
造影超音波は の微細血管 高 度に する と 医
用 に 用 る[6-11] 造影 は 脈 検体に
数 造影 数 に には
による 体の 謝機能に 体外に る
造影 動画 察すると 造影 の に る 度
体の血管 に 断 る の レー
画 は に の造影 度 血管 の 体像 断するには
画 分 る 微細血管 は 察 動画 察
- 88 -
に の する仮 イメージ る の め
に の 画に 用するには 性 る
の に 微細血管 する 法と の 画像
る[4, 12-24] 4-4に 性血管の と 造影 す 画像
の 式 す は造影 は実 の画像 は 血管
す する の 画像( f t0 ,f t0 , f tn ) は 造影
度 断 血管 断 の 画像に
度の と 断 に補 血管
る 造影 は断 に する め の す
る 微細血管の 能は高 る の による 体 は数 数 と る
にする 造影 の 5 度 造影 7 度 動脈性の血管造影 に する 管 脈性の血管造影 15 度 に 体の造影 する
る造影 によ の 造影 に る 組織には高分 の するクッ ー細 造影
に る[6] に 血管 る造影 は
謝機能 る のの 造影 は 数 分 の造影能
の に る クッ ー細 は 組織に の細 組織
には の め 造影 は は造影 に 度に
る の造影の の に高 度に と
は画像診断 転移性 の の方法と 用 る 動脈 の微細血管 する は5 脈 は10
度の と る
と るのは体動 る 数 数 の 画像
1 度の 動 動の影 によ レー 血
管 置に じ 画像の血管 は 画像と る 画
像に トラッキング 用 体動による 置 補 する と 画像 実 高精度 微細血管イメージング(MCA: Motion-Compensated Accumulation Imaging) る
4.3.2.
実験 4-5に す 像 は の 大 に移
VX2 と 管 に 超音波
(EUP-L54M ( 波数5.2 MHz) はEUP-L53S ( 波数3.9
- 89 -
MHz) に ) 造影 (Definity )
に 用する と 度の 度 造影 の 体に
る め 造影 に のタイミン
グ データ 画像診断装置(EUB-8500 ) AVI データ 外 するPCのストレージ に 造影の は画像診断 装置の 画面 る め 検 に造影
に 断 データ データ の レー レート(fps:
frames/sec)は 21 fps トラッキング の は の数値解析
ト(MATLAB MathWorks ) ク ル イ は方 方
よ 度方 に0.1 mm ンプレート イ は30 30 ク ル
は ンプレート に8 ク ル 46 46 ク ルと
ーの 要 4-6に す データに データ 画像に の の データ 補 する 画像と
画像 には ンプレート 画像には ンプレー
トと する 置に トラッキング トラッ
キング結果 用 ンプレートと する
る ンプレートと の する
の ンプレート 実 1 レー 分の画像 次の 画 像に 移 め する 数分の画像
結果と るMCA
大 に移 に は の面外方 に
データ の 画像 の 数 30 (1.5 に )に 画像 する方式 動画像
4.3.3.
による画像 の結果 4-7に す 元画像は造影
の画像 す の 大 に す 元画像に す
ると 1 mm 度の比較 血管は造影 果 高 と 比較
に る る 分の 大 に すると 造影
果は る のの 体 る 血管 造と の
性は に は血管の 性 に る
一方 補 結果 るMCAの血管 造は 元画像に比 め
に る の 血管の は との 度比
の血管に る る は の 果は に
元画像 は 微細血管 に る
- 90 -
0.5 mm 度の微細血管の 性 に の血
管の分 造 に 断 る 単 の画像 は 血管 造
体動の影 る の結果 MCAの体動補 め
果 に機能 る と る
4-8に 血管の 断 (A-A’)と の血管に (B-B’)に関する 元 画像とMCAの 度プ イルの比較結果 す 断 の結果 は
めす3 mmの 置の血管の 能 る 元画像の 度プ イル( ) は の 置の血管は の 度に 血管の
MCAの 度プ イル(実 ) は の血管と
度の ントラスト比 血管と る と る
血管に 度プ イルに関 は 元画像の結果に る 度の
MCA は に 性 る 度プ イル
と る 血管像と 実像に 血管 造 る と
MCAの微細血管 能の高 る
次に 4-9に大 に移 による 結果 す 画像の
数は20 面外方 に移動 画像データに 0.7 の
画像 る の結果と に 元画像に比 る 性血
管の 性 大 体 血管 に
る 面外方 に動 画像 する血管と一 する
する 数 に する と
回 る と 実証 る MCAは 画像
動 動画 する と 能 体の造影
検 に 性 る方式 と言 る
次に面外検知指標 MCAに 用 の結果 4-10 よ 4-11 に す 4-10は造影画像 SADMAP 2 微分分布の比較結果 る 1.5
3 の は面 移動 3.5 に面外移動 る 造影 画像 比較すると 3.5 の画像は面外移動によ に と る断面
像 る と る 造影画像に する ンプレートの 置
によるSADMAPと2 微分分布 比較すると するSAD値の
は比較 と トラッキング ラー る は
SAD値の 値と の画像に比
2 微分分布 は る 面 移動の は SADMAP
の 小値 す の 性 高 す に る
面外移動の結果 は す 分散 小値の
性 に る 4-11は 度方 よ 方 方 のトラッ キング結果と するSAD値 よ 面外検知指標の 移 る
- 91 -
度方 のトラッキング結果に すると レー の46 49 50の 置
に に トラッキング結果 の レー 面外移動
データ ると る SAD値の 移に ると 面
外移動の 数値の は 面外移動 検知
一方 面外検知指標の結果 は 面外移動の に 面外検知の性能と に機能 る
面外検知指標 する レー MCAの結果 4-11 (b-1)に
す 微細 血管 造 に 面外移動に 像は
一方 レー MCAの結果 は に の
に に血管 造 は 像 面外移動に
トラッキング ラー MCAの画 に 影 る と
4.4.
4.4.1.
体 組織の血管分布 する と ドプライメージング 用 る の は の音 方 に6-8回の ( ット ) 関 によ 血 の する方法 る ドプライ メージングは ラードプラ(CD)と ードプラ(PD)に る
CDは 関 によ るドプラシ ト 波数 用 血
の方 と する 音 方 血 の方 に 分
画像 する とによ CD画像 る 血管分布 画像
方 と の る め ー検
ー検 用 る 一方 音 方 と する は ドプ ラシ ト 波数 0と CD画像 は 画 血 は
ドプラシ ト 波数の血 分と体動 分 分 するMTI(Moving Target
Indicator) ルタの 果によ 度 画 に
一方 PDはドプラシ ト 波数の ー 用する 画方法 る 血管 る血 の 度 は一 の ドプラシ ト 波数 一 の
は音 方 と する の と
は0 分 ーと 分に 検 る MTI ルタの 影 る 分( 分) 分 ーと はCDよ 高
- 92 -
度に 検 る のよ にドプラシ ト 波数の 分 ー 用す る と PD画像は 方 の に 微細血管
よ 高 度に る 点
研究 は のPD画像に する に の微細血管 高 度に
る はCDと比較 の 血管 の
に 分 度 は の の血管の
する は 分 に 度 血管 造 に
る 血 イ のラン 分と分 よ 高
度に検 する めに 一 に の る[14, 19, 20, 24]
研究 するのは の に する血管 の 置
る 体 の組織は に 動 動の影 動 0.1
mmの血管 にする 分解能 する大 と る
PD画像の に スペックルトラッキングによる体動補
(MC: Motion-compensation) 用 PDによる微細血管 検討する
4.4.2.
PD画像 用 体動補 (MC)の 工 4-12に す PD画像は血
分 に 画像 の 体動 分はMTI
ルタによ る スペックルトラッキングの は PD画像 と に るB像 用 スペックルトラッキングは造影画像
によるMCAと じ 関 に 置
体 動と ベクトル MRR 用する ベクトル に よ 画像と の次の 点 画像との 置関 は画 イ
の分解能 一 する とに る には PD画像とB像の はシ アルシー ンス 実 る め には に る 画像の
レート(1 レー 10 ms 100 ms 度)は体動の (数mm/s 度)
に比 分に め は 性 ると
B像 士 置関 PD画像に置 画 の 度
はPeak-hold 実 画像 する
Peak-holdは画 の 度 比較 よ 大 値 する 法 る
実験は ント と
ント 実験の 4-13に す ドプラ ント (ATS
Laboratory Model 527) に 置 血 (ATS
Laboratory Model 707) 血 る ュー の は2 mm
超音波診断装置( , EUB-8500)に ( ,
- 93 -
EUPL53S) 音 と する方 の 画像データ(PD画像 よ
B像) の 波数は9 MHz データの レートは
10 frames/secと 体動の はモータ 移動 度は3 mm/s
6 mm/s 9 mm/sの3 移動方 は音 と一
データ 用 MCA画像(MC(+)) 体動補 単
画像(MC(-))と ュー の比較 数(N )は4 と8 の2
タンに
による実験 は 体 面 に ( ,
EUP-L74M) 置 超音波診断装置( , HIVISION Preirus)
PD画像 よ B像 波数は6.5 MHzと データの レ
ートは9 frames/secと の実験 は 5 の画像に
Peak-holdの 実 体動補 の 果 微細血管の分布 比較検証
する は の 分の 血管と
4.4.3.
ント 実験の結果 4-14に す 4 8
にモータ 度の3 mm/s 6 mm/s 9 mm/sの結果 す
MC(-) 単 MC(+) 体動補 用 結果 る モータ 度 3
mm/sの結果に すると 4 は体動補 の による ュー の
は 8 に るとMCA画像 果 る MC(+)
は4 と じ画像 ュー のプ イル
一 する MC(-) は に 分解能
る と る プ イル結果 モータの移動方 に 度分布
移動に 画 の る モータ移動に 画
は モータ 度 数 る
4-14 (f)に す 度9 mm/s 8 の結果 は ュー 3 に る
ュー の 置 に る は 度の
る め 移動方 には 度 高 移動の 点と 点の 置に 大値 プ イル 結果 る 4-15に
ュー の比較結果 す 画像比較
すMC(-)の結果はモータ 度と 数の に 分解能の
る 8 の結果は4 の 2 の値 に 移
数とモータ 度に に影 る 一方 MC(+)
の結果は 一 の値 モータ移動の影 に補
る
- 94 -
次に に する体動補 の結果 4-16に す 元画像 Peak-holdのMC(-) Peak-holdのMC(+)の結果 る
る0 3.5 5 の結果 る 元画像に する と 画像 に 置する血管 め は 血管 造 断 に
る と る は 動に 血 度の 影 る
の細 血管に の に ると 関 によ
検 るドプラシ ト 波数の 度 PD画像と る 度 界 回る め すると考 る
Peak-holdは 動に 度の 動の影 回 する
動は 体の移動に 影 する め に すMC(-)の結果 は
血管 造 体 に 分解能 る の は 方
の る め と に画 の はよ に 5
の画像 は血管 の は に る
一方 に すMC(+)の結果は 血管 造の 性 血管 造
の 性 に る 画像の の血管 点に 分 血管
の は 0.1 mm に微細 血管 る 血管 の
と は 3 の画像 5 のPeak-holdは結果
に る の 5 のPeak-hold (MC(+))は3
の画像と じ 動による画
と る
とめると PDによる微細血管の にはMTI ルタによる
の する必要 画像 必要と る 元
レー レート するPDに に の る画像
は体動の影 め る 研究のスペックルトラッキングに よる体動補 は PDの画像 に め 果 に 用 微細血管 高 度に る と
4.5. B 4.5.1.
超音波診断画像の と るB-mode画像(B像)は 体組織に散 する点 散乱体 の散乱波 るスペックルと る点像の と
る スペックルは超音波画像 する 小要
研究のスペックルトラッキングは のスペックル 追跡 とする と