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公開番号2025040278
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2023147100
出願日2023-09-11
発明の名称超音波造影装置および超音波造影方法
出願人国立大学法人千葉大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類A61B 8/06 20060101AFI20250314BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】造影エコーと組織エコーとのコントラスト比を改善し、コントラスト比を安定して維持することが可能な超音波造影装置および超音波造影方法を提供する。
【解決手段】超音波造影剤に向けて送信信号を送信し、受信信号から造影エコーを検出する超音波造影装置であって、送信信号は、パルス波とバースト波とが交互に繰り返されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
超音波造影剤に向けて送信信号を送信し、受信信号から造影エコーを検出する超音波造影装置であって、
前記送信信号は、パルス波とバースト波とが交互に繰り返されていることを特徴とする超音波造影装置。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記バースト波は、前記パルス波と同程度の低音圧であることを特徴とする請求項１に記載の超音波造影装置。
【請求項３】
前記バースト波は、正負の極性を持つ連続波であり、中心周波数を前記超音波造影剤の膨張収縮運動の共振周波数に一致させていることを特徴とする請求項１に記載の超音波造影装置。
【請求項４】
前記送信信号は、前記パルス波に続き前記バースト波となっていることを特徴とする請求項１に記載の超音波造影装置。
【請求項５】
前記送信信号は、非集束波であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の超音波造影装置。
【請求項６】
前記受信信号は、原点よりもマイナスの位置で周波数をカットすることを特徴とする請求項１に記載の超音波造影装置。
【請求項７】
超音波造影剤に向けて送信信号を送信し、受信信号から造影エコーを検出する超音波造影方法であって、
前記送信信号として、パルス波とバースト波とを交互に繰り返し送信することを特徴とする超音波造影方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波造影装置および超音波造影方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
超音波造影に用いられる超音波造影剤は、マイクロバブルやナノバブル等の微小気泡からなり、超音波を照射することにより反射される受信信号から造影エコーを検出することができる。
【０００３】
超音波造影においては、ドプラ効果によって起こる受信エコーの周波数偏移をフーリエ変換または自己相関により定量し、血流の方向や速度を示す超音波ドプラ法が知られており、超音波造影剤を用いることにより血流シグナルを増強して造影エコーと組織エコー（クラッタエコー）とのコントラスト比（造影エコー強度対組織エコー強度比）を改善することが行われている。しかし、超音波ドプラ法においては、太い血管における血流のような高速流体については、血流に乗って超音波造影剤が周囲の組織よりも速く動くため、組織エコーの影響が小さく、造影エコーを高いコントラスト比で可視化できるが、毛細血管における血液やリンパ管におけるリンパ液等のような低速流体または静止流体については、超音波造影剤がほとんど動かないため、組織エコーの影響が大きく、造影エコーのコントラスト比が低くなり可視化が難しいという問題がある。
【０００４】
非特許文献１の超音波造影装置においては、組織表面から超音波造影剤が破壊されない程度の低音圧の超音波パルスを繰り返し照射することによって生じる音響放射力により、組織を動かすことなく超音波造影剤を移動させ、当該超音波造影剤の動きを超音波ドプラ法により検出し、移動速度を定量化することによって、上述した低速流体または静止流体についても造影エコーを可視化することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
Kenji Yoshida, Katsuya Saito, Masaaki Omura, Kazuki Tamura and Tadashi Yamaguchi. Ultrasound assessment of translation of microbubbles driven by acoustic radiation force in a channel filled with stationary fluid. The Journal of the Acoustical Society of America, 146 (4). 2335-2349 (2019).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、非特許文献１においては、低音圧の超音波パルスを利用する場合、超音波造影剤に加わる音響放射力が弱く、超音波造影剤の移動速度が遅いことから、コントラスト比を十分に改善された状態で造影エコーを可視化できなかった。また、音響放射力を増強するために高音圧の超音波パルスを繰り返し照射すると、超音波造影剤の移動速度が高まり瞬間的にコントラスト比が改善されるものの、超音波造影剤がすぐに破壊されてしまうため、コントラスト比が改善された状態を安定して維持することができなかった。
【０００７】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、造影エコーと組織エコーとのコントラスト比を改善し、コントラスト比を安定して維持することが可能な超音波造影装置および超音波造影方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明の超音波造影装置は、
超音波造影剤に向けて送信信号を送信し、受信信号から造影エコーを検出する超音波造影装置であって、
前記送信信号は、パルス波とバースト波とが交互に繰り返されていることを特徴としている。
この特徴によれば、バースト波により超音波造影剤の破壊を抑制しながら超音波造影剤の移動速度を高速化することにより、造影エコーと組織エコーの周波数帯を分離しやすくすることができるため、造影エコーと組織エコーのコントラスト比を改善し、コントラスト比を安定して維持することができる。
【０００９】
前記バースト波は、前記パルス波と同程度の低音圧であることを特徴としている。
この特徴によれば、送信信号の発信回路の構成を簡単にすることができるとともに、造影エコーを可視化しやすい。
【００１０】
前記バースト波は、正負の極性を持つ連続波であり、中心周波数を前記超音波造影剤の膨張収縮運動の共振周波数に一致させていることを特徴としている。
この特徴によれば、バースト波の中心周波数、すなわち正負が反転する周期を超音波造影剤の膨張収縮運動の共振周波数に一致させることにより、超音波造影剤の移動速度を効率よく高めることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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