日工の技術雑誌

超音波テクノ 2016年5-6月号 PDF版
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U1605-06

超音波テクノ 2016年5-6月号 PDF版

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■特集:先進医療に寄与する超音波技術
○強力集束超音波治療のモニター時における治療用超音波ノイズの除去
/東北大学/高木亮・吉澤晋・梅村晋一郎
本稿では、HIFU連続波応答の性質に着目し、RF信号に含まれるHIFUノイズ成分のみを抽出し、HIFUノイズを選択的に除去する「帯域制約のない」新たなHIFUノイズ除去手法を提案した。

○適応型信号処理による実時間超音波画像化
/京都大学/奥村成皓・佐藤亨/東北大学/瀧宏文
適応型ビームフォーミングを用いた医用超音波イメージングにおいて、計算量の低減が課題である。本研究では焦点形成に必要な時間遅延を位相回転で近似し、従来の10分の1以下の計算回数でのイメージングに成功した。

○頸動脈壁の粘弾性計測に関する検討
/東北大学/長岡亮・荒川元孝・吉澤晋・梅村晋一郎・西條芳文
/本多電子(株)/小林和人
生体由来の拍動に着目した頸動脈壁の粘弾性推定手法を提案する。本提案手法では、拍動によって生じる変位の伝搬速度の速度分散を用いて粘弾性率を推定する。本稿では、健常男性に適用した結果を報告する。

○二次元超音波計測融合血流解析における超音波計測のスペックルノイズの影響
/東北大学/門脇弘子・早瀬敏幸・船本健一・宮内優・井上浩介
/GEヘルスケア・ジャパン(株)/島崎正・地挽隆夫・見山広二
超音波計測データを数値計算にフィードバックして簡便に血管内の血流場と血行力学の情報を取得する二次元超音波計測融合血流解析システムにおける超音波計測誤差のスペックルノイズの影響について解説する。

○心臓内血流の高速超音波イメージング
/富山大学/高橋広樹・長谷川英之/東北大学/金井浩
本研究では、B-Flowの撮像フレームレートを劇的に向上させることで、複雑かつ高速な心腔内血流を高い時間連続性で観察するための手法を検討してきた。本稿では、秒間数千枚のフレームレートで心腔内の血球からのエコーの動きを可視化し、さらにその動きからブロックマッチング法を用いて血流速度ベクトルを計測するための一連の手法を紹介する。

○経頭蓋超音波透過率の平準化
/東京慈恵会医科大学/横山昌幸・王作軍・中田典生・三村秀毅・井口保之
急性期脳梗塞に対して経頭蓋超音波血栓溶解促進療法が研究・開発されている。この療法では、超音波頭蓋骨透過率は、有効性と安全性を規定する重要因子である。本稿では、この透過率が大きく変動すること、およびその変動を小さくする超音波変調技術の重要性を述べる。

○超音波画像ナビゲーション下での音響放射力による細径カテーテル誘導
/(株)MU研究所望月剛/東京農工大学/鈴木俊哉・鶴井信宏・桝田晃司
本稿では人体での細径カテーテル超音波誘導応用を目指し、2つの大きな要素技術の紹介を行った。それらは超音波放射力を用いるカテーテル誘導法であり、実時間でのカテーテルナビゲーション技術である。いずれもまだ研究開発の段階ではあるが、その可能性は十分に見えて来ている。その重点を述べる。

○局所振動法を用いた加熱凝固領域推定
/東京大学/東隆
本稿では、局所振動イメージングを用いた凝固モニタリング法を用いた二つの研究を紹介する。最初に、凝固サイズ制御手法の検討として、予め設定した凝固サイズに検出凝固サイズが到達した時に治療ビームの照射を終了し、凝固サイズ制御精度を確認する研究。次に豚レバー組織において、凝固前後の振動振幅を統計的に比較することで、生体組織のような硬さが不均質な系においても事後的に凝固領域の確認が可能か調べる研究を行った。

○強力集束超音波治療の組織変化モニタリング
/東北大学/吉澤晋・佐々木翔也・高木亮・梅村晋一郎
本稿では、我々が開発した高速超音波イメージングによる組織変化モニタリング法について紹介する。

■特集:超音波による音響と計測〜その進化と応用を探る〜
○地表面付近における非接触気温分布計測のための音響センシンググリッド
/筑波大学/茂木貴弘・水谷孝一・海老原格
都市及びその郊外の複雑な気温分布を観測するために提案した音響センサによるネットワーク計測システムについて述べる。屋外にて提案システムによる気温分布計測を行った結果、計測データを無線収集するシステム動作及び気温分布計測精度を確認した。

○コウモリのエコーロケーション:微弱エコー聴取のための工夫
/山東大学/力丸裕
コウモリのエコーロケーションについて、ドップラー・シフト補償とエコー振幅補償による信号抽出、自己信号との混信と他個体信号との混信に対する方策、FMコウモリの疑似CFパルス、FMコウモリの聴力などの項目を中心に述べる。

○地殻構造探査システム(MCS)のエアガン音源の海中伝搬
/東京海洋大学/土屋利雄・後藤慎平・平井由季乃
本稿では、秒間数千枚のフレームレートで心腔内の血球からのエコーの動きを可視化し、さらにその動きからブロックマッチング法を用いて血流速度ベクトルを計測するための一連の手法を紹介する。

○AUV搭載合成開口インターフェロメトリソナーによる海底熱水鉱床計測
/東京大学/小島光博・浅田昭
本稿では、海底熱水鉱床の特徴とそれを高分解能で計測するために開発した合成開口インターフェロメトリソナーについて解説する。加えて、2015年6月に青ヶ島沖の海底面計測で捉えた、高さが30m級のチムニー周辺の処理結果を紹介する。


○PVDF圧電体を用いたハイドロホンの音響特性
/(株)クレハ/森山信宏
本稿では、PVDF圧電体を用いたハイドロホンの音響特性と、それを円筒化した場合の音響感度への寄与を求め試みた事例を紹介する。最初にPVDF圧電体を紹介し、次にハイドロホンについて述べる。

○信号処理による超音波式渦流量計の耐気泡性向上
/日立オートモティブシステムズ(株)/市川英伸
異物の混入を嫌う半導体製造装置で好んで使用される超音波式渦流量計について、薬液等への適用を狙い、原理上計測が困難な気液2相流での計測精度向上を目指した信号処理方法について検討したので報告する。

○横波型弾性表面波デバイスを用いたバイオセンサの研究
/静岡大学/近藤淳/日本無線(株)谷津田博美
弾性波デバイスを用いたバイオセンサ実現は、1980年代からの課題である。水晶振動子(TSM)、横波型弾性表面波(SH-SAW)、Love波などを用いたバイオセンサが提案されてきた。現在,TSMやSH-SAWのバイオセンサは実用化されている。本稿では,特にSH-SAWセンサデバイスを用いたバイオセンサの例として、免疫反応、血液凝固反応、酵素反応の測定について紹介する。

■解説
〔強力超音波の応用〕
○超音波加振下の気泡挙動
/東京理科大学/上野一郎
比較的高次のモードを有する形状振動については、著者の研究グループがこれまで超音波や音場を用いて実現に成功している。本稿では特に、超音波や音場に曝された気泡の挙動について高速度観察の結果とともに発生条件について紹介する。

〔超音波洗浄〕
○オゾンマイクロバブルと超音波を併用した金属の精密洗浄
/(元)三重県工業研究所/男成妥夫
本稿では、オゾンマイクロバブル、超音波およびそれらを併用した場合の洗浄効果について述べ、その併用法により金属板表面の精密洗浄を検討した結果の概要を紹介する。

■連載
○強力超音波を支える圧電素子と発振回路第6回(最終回)
1kW超音波発振器の解説
/(株)日本サーキットデザイン/稲葉保

■製品ガイド
○新しい超音波洗浄

■研究室紹介/
○室蘭工業大学 長谷川研究室
/室蘭工業大学/長谷川弘治

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