仮想ソースベースの開口合成による発散波イメージング：実験的研究

科学分野:

• 医用画像処理
• 超音波技術
• 信号処理

背景:

• 発散波イメージング（DWI）を含む超高速イメージング技術は、ドップラーイメージングやせん断波エラストグラフィなどの高度な医療診断のための高フレームレートを可能にします。
• 合成ビーム形成がコヒーレントコンパウンディング中に発生するため、従来の送信開口合成は超高速イメージングでは実現できません。
• 平面波イメージング（PWI）とは異なり、DWIの送信開口合成重みの最適化は、あまり探求されていない分野のままです。

研究 の 目的:

• DWI用の合成開口イメージング（SAI）開口合成重みを複合マスクにマッピングするための、以前に開発された閉形式アプローチのリアルタイム実装を提示すること。
• この複合マスクアプローチの有効性を、さまざまな仮想ソース（VS）構成および超音波アレイ形状全体で検証すること。

主な方法:

• SAI開口合成重みをDWI用の複合位相重みにマッピングする閉形式アプローチを、複合マスクと名付けて適応させました。
• 複合マスク法は、Verasonics超音波スキャナでリアルタイムで実装されました。
• 線形および凸型アレイを使用して、線形、曲線、および傾斜した仮想ソース分布で検証を実行しました。

主要な成果:

• リアルタイム実装は、テストされたすべての仮想ソース構成で複合マスクを正常に適用しました。
• 実験結果は、線形および凸型アレイの両方でBモード画像品質の大幅な改善を示しました。
• 複合マスクアプローチは、超高速イメージングシステムのリアルタイム性能を損ないませんでした。

結論:

• 複合マスク法は、発散波イメージングにおける送信開口合成の最適化のための効果的な手段を提供します。
• この技術は、パフォーマンスの低下なしに、超高速超音波診断における画像品質を向上させます。
• このアプローチは用途が広く、さまざまな仮想ソース配置やアレイタイプに適用可能です。