超音波イメージングにおける生体組織の周波数依存減衰の影響について: 映像化距離に対する送信波形の検討

摘要

Ultrasonic imaging which is used in clinical diagnosis is based on the pulse-echo technique and beam forming by array transducers. The spatial resolution is determined by a pulse width along range direction and a beam width along lateral direction. While a broad band pulsed ultrasound is propagating through the biological soft tissues, higher frequency components are much attenuated than the lower frequency components. This fact, which is the narrower bandwidth and lower shift of center frequency due to the further propagation, leads to image degradation of lower resolution and lower SNR. This study discusses the effects of frequency dependent attenuation of biological tissues to the broadband ultrasonic imaging and proposes the compensation method.%臨床診断で用いられている超音波イメージングは、パルスエコー法とアレイ振動子によるビームフォーミングが用いられている。この方式による画像の分解能は、超音波の伝搬方向（レンジ方向）については、パルス幅、アレイ方向についてはビーム幅で決まる．広帯域な超音波パルスが軟部組織中を伝搬する場合，高い周波数成分は低い周波数成分に比べて大きく減衰するため，伝搬とともに帯域は狭くなり，かつ中心周波数は低周波側へシフトすることとなる・このような狭帯域化と低周波シフトのため，広帯域パルスによる生体深部の映像化は分解能低下だけでなく，SNR の低下を招き，実用化の大きな妨げとなっている．本稿では，広帯域超音波パルスを用いたイメージングにおける，生体組織の周波数依存減衰の影響を検討して，その補正法について報告する．