• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

強力集束超音波と微細気泡を用いた非侵襲腫瘍治療技術のための数理的研究

Research Project

Project/Area Number 12J05892
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Fluid engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

金川 哲也  東京大学, 大学院工学系研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2012 – 2014-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords非線形波動 / 非線形音響 / 非線形音波 / 弱非線形 / 気泡流 / マイクロバブル / 集束音波 / トモグラフィ / 集束超音波 / HIFU / 医用超音波 / 超音波トモグラフィ / 非線形音響学 / 画像再構成
Research Abstract

前年度の成果を受けて、本年度は、超音波と気泡を併用した低侵襲腫瘍治療技術開発に向けた基盤の構築を主眼におき、以下の4点を遂行した : (1)多数の気泡を含む水中における弱非線形音響波伝播を記述する、非線形波動方程式群(KdV-Burgers方程式・非線形Schrodinger方程式)の数値解析を行った。有限差分波形を描き、非線形性・分散性・散逸性の競合に対する定量的理解を得て、そのボイド率依存性を明らかにした ; (2)気泡壁近傍の局所的高圧を記述可能である点に特長を有する気泡流の平均化モデル方程式系(Egashira, Yano & Fujikawa, 2004)の固有値解析を行った。運動量保存則の相関輸送項に組み込まれる付加慣性力の表式が、モデル方程式の数学的適切性に強く寄与することを証明した ; (3)マイクロオーダの脂質気泡造影剤を治療増感剤に用いることを目指して、気泡群が壊れないような低強度の集束超音波を用いて、音場の基礎的な計測を行った ; (4)リング型トランスデューサを用いた超音波トモグラフィにおいて、屈折を考慮した音速再構成法の検討を行った。
以上のとおり、気泡力学と音響学が絡み合う多様な系における、多様な観点および手法をとおした成果の創出とは、技術開発へと資する基盤創成に他ならない。今後は、腫瘍治療技術の設計に向けて、これらの成果群を統合することに力を注ぐ。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (46 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (13 results) (of which Peer Reviewed: 11 results) Presentation (28 results) Book (1 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Numerical Analysis of Weakly Nonlinear Propagation of Ultrasoundin Bubbly Liquids2014

    • Author(s)
      T. Kanagawa, J. Kawahara
    • Journal Title

      JPS Conference Proceedings

      Volume: 1 Pages: 15050-15050

    • DOI

      10.7566/jpscp.1.015050

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of Liquid Compressibility on Mathematical Well-Posedness of Two-Fluid Model Equation for Bubbly Flows2014

    • Author(s)
      R. Egashira, T. Kanagawa
    • Journal Title

      JPS Conference Proceedings

      Volume: 1 Pages: 15051-15051

    • DOI

      10.7566/jpscp.1.015051

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 非線形波動理論に基づく気泡流中の音響波の系統的理解2014

    • Author(s)
      金川哲也
    • Journal Title

      北海道大学数学講究録

      Volume: 160 Pages: 293-296

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Numerical Study on Acoustics in Bubbly Liquids Based on Weakly Nonlinear Wave Equations2013

    • Author(s)
      T. Kanagawa, R. Egashira
    • Journal Title

      AIP Conference Procee dings

      Volume: 1558 Pages: 2341-2343

    • DOI

      10.1063/1.4826010

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experiment on Focused Ultrasound in Bubbly Liquids : Relation among Void Fraction, Attenuation and Resonance2013

    • Author(s)
      T. Kanagawa, I. Oka, R. Narumi, K. Matsuki, T. Azuma, K. Yoshinaka, A. Sasaki, S. Takagi, Y. Matsumoto
    • Journal Title

      Proceedings of the International Conference on Multiphase Flow 2013

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mathematical Well-Posedness of Two-Fluid Model Equation Taking Interfacial Pressure into Account2013

    • Author(s)
      R. Egashira, T. Kanagawa
    • Journal Title

      Proceedings of the International Conference on Multiphase Flow 2013

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Classification of Wealkly Nonlinear Waves in Bubbly Liquids Based on Systematic Treatment of Sizes of Liquid Compressibility2013

    • Author(s)
      T. Kanagawa, R. Egashira
    • Journal Title

      Proceedings of the International Confrenceon Multiphase Flow 2013

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Focused Ultrasound Propagation in Water Containing Many Therapeutic Microbubbles2013

    • Author(s)
      T. Kanagawa, I. Oka, T. Azuma, R. Narumi, K. Matsuki, A. Sasaki, K. Yoshinaka, S. Takagi, Y. Matsumoto
    • Journal Title

      Proceedings of the 12th International Symposium on Flow Control, Measurement and Visualization

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonlinear Wave Propagation in Bubbly Liquids2013

    • Author(s)
      矢野猛, 金川哲也, 渡部正夫, 藤川重雄
    • Journal Title

      Shock Wave Science and Technology Reference Library (Ed. : C. F. Delale)

      Volume: 8 Pages: 107-140

    • DOI

      10.1007/978-3-642-34297-4_4

    • ISBN
      9783642342967, 9783642342974
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 気泡流の非線形波動方程式の全貌の解明に向けて―KdV・NLS・KZK方程式と液体の圧縮性に係る検討2013

    • Author(s)
      金川哲也
    • Journal Title

      九州大学応用力学研究所研究集会報告

      Volume: 24AO-S3 Pages: 64-70

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Parameter Scalingに基づく気泡流中の非線形波動方程式の統一的導出方法(液体の圧縮性による強い減衰)2013

    • Author(s)
      金川哲也
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: (印刷中)

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] Derivation of Nonlinear Wave Equations for Ultrasound Beam in Nonuniform Bubbly Liquids2012

    • Author(s)
      T. Kanagawa, T. Yano, J. Kawahara, K. Kobayashi, M. Watanabe, S.Fujikawa
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 1474 Pages: 143-146

    • DOI

      10.1063/1.4749316

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Derivation of Effective Wave Equation for Very-Hi gh-Frequency Short Waves in Bubbly Liquids2012

    • Author(s)
      T. Kanagawa, R. Egashira
    • Journal Title

      Proceedings of the 8th International Symposiu on Cavitation

      Pages: 218-223

    • DOI

      10.3850/978-981-07-2826-7_205

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 非線形波動理論に基づく気泡流中の音響波の系統的理解2014

    • Author(s)
      金川哲也
    • Organizer
      第10回数学若手研究集会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌)
    • Year and Date
      2014-03-05
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Algebraic reconstruction technique considering curved ray for sound-speed tomography with ring-array transducer2013

    • Author(s)
      H. Nakamura, T. Kanagawa, S. Tamano, T. Azuma, K. Yoshinaka, A. Sasaki, S. Takagi, Y. Matsumoto
    • Organizer
      166th Meeting of the Acoustical Society of America
    • Place of Presentation
      Hilton San Francisco Union Square (San Francisco, CA, USA)
    • Year and Date
      2013-12-05
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波CTをベースとした超音波診断治療統合システムの開発2013

    • Author(s)
      中村弘文, 清水悠輝, 杉山隆介, 金川哲也, 玉野 聡, 東 隆, 葭仲潔, 佐々木 明, 高木 周, 松本洋一郎
    • Organizer
      第12回日本超音波治療研究会
    • Place of Presentation
      帝京大学(東京)
    • Year and Date
      2013-11-30
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] リング型トランスデューサを用いた超音波CTにおける屈折を考慮した音速再構成法の検討2013

    • Author(s)
      中村弘文, 清水悠輝, 金川哲也, 玉野 聡, 東 隆, 葭仲 潔, 佐々木 明, 高木 周, 松本洋一郎
    • Organizer
      第34回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都)
    • Year and Date
      2013-11-22
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Focused Ultrasound Propagation in. Water Containing Many Therapeutic Microbubbles2013

    • Author(s)
      T. Kanagawa, I. Oka, T. Azuma, R. Narumi, K. Matsuki, A. Sasaki, K. Yoshinaka, S. Takagi, Y. Matsumoto
    • Organizer
      12th International Conference on Fluid Control, Measurements, and Visualization
    • Place of Presentation
      Nara Prefecture New Public Hall (Nara, Japan)
    • Year and Date
      2013-11-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂質気泡の一様分散下ゲルに照射される低・高強度集束超音波の計測2013

    • Author(s)
      金川哲也, 岡 功, 東 隆, 松木航介, 鳴見竜太, 佐々木 明, 葭仲潔, 高木 周, 松本洋一郎
    • Organizer
      第91期日本機械学会流体工学部門講演会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡)
    • Year and Date
      2013-11-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 気泡流中での包絡ソリトンの存在性検証へ向けたNLS方程式の数値的検討2013

    • Author(s)
      金川哲也, 江頭 竜
    • Organizer
      RIMS研究集会「非線形波動現象の数理と応用」
    • Place of Presentation
      京都大学(京都)
    • Year and Date
      2013-10-16
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical Study on Acoustics in Bubbly Liquids Based on Weakly Nonlinear Wave Equations2013

    • Author(s)
      T. Kanagawa, R. Egashira
    • Organizer
      11th International Conference of Numerical Analysis and Applied Mathematics 2013
    • Place of Presentation
      Rodos Palace Hotel (Rhodes, Greece)
    • Year and Date
      2013-09-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of Liquid Compressibility on Mathematical Well-Posedness of Two-Fluid Model Equation for Bubbly Flows2013

    • Author(s)
      R. Egashira, T, Kanagawa
    • Organizer
      The 12th Asia Pacific Physics Conference
    • Place of Presentation
      Lobby of Makuhari International Conference Hall (Chiba, Japan)
    • Year and Date
      2013-07-18
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Weakly Nonlinear Propagation of Ultrasound Beams in Bubbly Liquids2013

    • Author(s)
      T. Kanagawa, J. Kawahara
    • Organizer
      The 12th Asia Pacific Physics Conference
    • Place of Presentation
      Lobby of Makuhari International Conference Hall (Chiba, Japan)
    • Year and Date
      2013-07-18
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] マイクロバブルを含む水中における集束超音波の周波数応答計測2013

    • Author(s)
      金川哲也, 岡 功, 鳴見竜太, 松木航介, 廣瀬巧大, 東 隆, 葭仲潔, 佐々木 明, 高木 周, 松本洋一郎
    • Organizer
      可視化情報シンポジウム2013
    • Place of Presentation
      工学院大学(東京)
    • Year and Date
      2013-07-17
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] A Classification of Weakly Nonlinear Waves in Bubbly Liquids Based on Systematic Treatment of Sizes of Liquid Compressibility2013

    • Author(s)
      T. Kanagawa, R. Egashira
    • Organizer
      International Conference on Multiphase Flow 2013
    • Place of Presentation
      ICC Jeju (Jeju, Korea)
    • Year and Date
      2013-05-31
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Mathematical Well-Posedness of Two-Fluid Model Equation Taking Interfacial Pressure into Account2013

    • Author(s)
      R. Egashira, T. Kanagawa
    • Organizer
      International Conference on Multiphase Flow 2013
    • Place of Presentation
      ICC Jeju (Jeju, Korea)
    • Year and Date
      2013-05-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Experiment on Focused Ultrasound in Bubbly Liquids : Relation among Void Fraction, Attenuation and Resonance2013

    • Author(s)
      T. Kanagawa, I. Oka, R. Narumi, K. Matsuki, T. Azuma, K. Yoshinaka, A. Sasaki, S. Takagi, Y. Matsumoto
    • Organizer
      International Conference on Multiphase Flow 2013
    • Place of Presentation
      ICC Jeju (Jeiu, Korea)
    • Year and Date
      2013-05-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Ultrasound Tomography to Monitor for Breast Cancer Treatment Using High Intensity Focused Ultrasound Therapy2013

    • Author(s)
      T. Kanagawa, H. Nakamura, R. Aoyagi, T. Azuma, K. Yoshinaka, A. Sasaki, S. Takagi, Y. Matsumoto
    • Organizer
      13th International Symposium on Therapeutic Ultrasound
    • Place of Presentation
      Regal International East Asia Hotel (Shanghai, China)
    • Year and Date
      2013-05-15
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Temperature Measurement of HIFU Using a Thin-Film Thermocouple Array2013

    • Author(s)
      K. Matsuki, R. Narumi, T. Azuma, K. Yoshinaka, A. Sasaki, T. Kanagawa, K. Okita, S. Takagi, Y. Matsumoto
    • Organizer
      13th International Symposium on Therapeutic Ultrasound
    • Place of Presentation
      Regal International East Asia Hotel (Shanghai, China)
    • Year and Date
      2013-05-14
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 気泡を含む不均質液体に対する非線形波動方程式の統一的導出2013

    • Author(s)
      金川哲也
    • Organizer
      数学・数理科学と諸科学・産業との協働によるイノベーション創出のためのプログラム「不均質媒質における異常拡散の数理と環境問題への応用」
    • Place of Presentation
      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2013-03-08
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波CTを用いた超音波診断治療の基礎研究2013

    • Author(s)
      中村弘文, 青柳良祐, 金川哲也, 東隆, 佐々木明, 葭仲潔, 高木周, 松本洋一郎
    • Organizer
      第6回「システム疾患生命科学による先端医療技術開発」シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2013-02-08
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波CTを用いた超音波診断治療統合システムの開発へ向けた基礎研究2013

    • Author(s)
      中村弘文, 青柳良祐, 金川哲也, 東隆, 葭仲潔,佐々木明, 高木周, 松本洋一郎
    • Organizer
      日本機械学会第25回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所(つくば)
    • Year and Date
      2013-01-10
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 強力集束超音波を用いたマイクロバブル存在下における腫瘍焼灼の基礎実験2012

    • Author(s)
      岡功, 金川哲也, 鳴見竜太, 松木航介, 東隆, 佐々木明, 霞仲潔, 高木周, 松本洋一郎
    • Organizer
      キャビテーションに関するシンポジウム(第16回)
    • Place of Presentation
      金沢工業大学(野々市)
    • Year and Date
      2012-11-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波CTを用いた超音波診断治療の基礎研究2012

    • Author(s)
      中村弘文, 青柳良祐, 金川哲也, 東隆, 葭仲潔, 佐々木明, 杉山和靖, 高木周, 松本洋一郎
    • Organizer
      第11回日本超音波治療研究会
    • Place of Presentation
      KITENコンベンションホール(宮崎)(Young Investigator Award 受賞)
    • Year and Date
      2012-11-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 回折トモグラフィによる生体軟組織の画像再構成の基礎研究2012

    • Author(s)
      金川哲也, 中村弘文, 青柳良祐, 東隆, 葭仲潔, 佐々木明, 杉山和靖, 高木周, 松本洋一郎
    • Organizer
      第33回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉大学(千葉)
    • Year and Date
      2012-11-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 気泡流の非線形波動方程式の全貌の解明に向けて-KdV・NLS・KZK方程式と液体の圧縮性に係る検討2012

    • Author(s)
      金川哲也
    • Organizer
      九州大学応用力学研究所研究集会 非線形波動研究の最前線-構造と現象の多様性-
    • Place of Presentation
      九州大学(春日)
    • Year and Date
      2012-11-02
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Parameter Scalingに基づく気泡流中の非線形波動方程式の統一的導出方法(液体の圧縮性による強い減衰)2012

    • Author(s)
      金川哲也
    • Organizer
      京都大学数理解析研究所研究集会 非線形波動研究の数理、デリングおよび応用
    • Place of Presentation
      京都大学(京都)
    • Year and Date
      2012-10-17
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 多数の気泡を含む圧縮性液体中における高周波数の分散性波動に対する方程式2012

    • Author(s)
      金川哲也,江頭 竜
    • Organizer
      日本流体力学会年会2012
    • Place of Presentation
      高知大学(高知)
    • Year and Date
      2012-09-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Derivation of Effective Wave Equation for Very-High-Frequency Short Waves in Bubbly Liquids2012

    • Author(s)
      T. Kanagawa, R. Egashira
    • Organizer
      8th International Symposium on Cavitation (CAV2012)
    • Place of Presentation
      Novotel Clark Quay (Singapore)
    • Year and Date
      2012-08-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Derivation of Nonlinear Wave Equations for Ultrasound Beam in Nonuniform Bubbly Liquids2012

    • Author(s)
      T. Kanagawa, T. Yano, J. Kawahara, K. Kobayashi, M. Watanabe, S.Fujikawa
    • Organizer
      19th International Symposium on Nonlinear Acoustics (ISNA19)
    • Place of Presentation
      Waseda University (Tokyo, Japan)
    • Year and Date
      2012-05-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波を用いた診断・治療統合システム:回折トモグラフィによる軟組織の画像再構成2012

    • Author(s)
      金川哲也, 東隆, 佐々木明, 杉山和靖, 高木周, 松本洋一郎
    • Organizer
      日本機械学会第90期流体工学部門講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学(京都)(日本機械学会流体工学部門一般表彰)(優秀講演表彰)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Book] Bubble Dynamics and Shock Wave Research (Chapter 4: Nonlinear Wave Propagation in Bubbly Liquids)2013

    • Author(s)
      T. Yano, T. Kanagawa, M. Watanabe, S.Fujikawa
    • Total Pages
      34
    • Publisher
      Springer-Verlag
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://sites.google.com/site/tkanagawatokyo/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://jglobal.jst.go.jp/public/20090422/201101039270149685

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://researchmapjp/read0156453/

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://jglobal.jst.go.jp/public/20090422/201101039270149685

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi