超高周波複合共振型超音波計測システムの開発:動的心筋微細構造と局所機能の同時評価

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06557041
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 北畠 顕 北海道大学, 医学部, 教授 (00124769)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 千原 国宏 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (80029561) ; 山本 克之 北海道大学, 工学部, 教授 (10088867) ; 三神 大世 北海道大学, 医学部, 助手 (90250456) ; 川口 秀明 北海道大学, 医学部付属病院, 講師 (70161297)
• Keywords: 心不全 / 不全心筋 / 心機能 / 心筋症ハムスター / 超音波組織診断 / 複合共振型探触子

Research Abstract

今回の研究の目的は、実験動物の心筋に密着使用する超高周波複合共振型微小探触子を中心とした心筋組織・機能診断のための超音波システムを開発することである。初年度は、超高周波複合共振型微小探触子の基礎となる、超高周波複合共振型探触子の作成、これらから得られた超音波信号の解析システムの作成、およびその生体応用へ向けてのシステム特性や信号解析法の基礎的検討を行なった。
1.共振周波数34.128MHzの円板状のPZT(有効径約3mm)と厚み0.8mmのスライドグラスを貼り合わせて、複合共振型探触子のプロトタイプを作成した。アドミッタンス特性について検討を行い、試作複合共振型探触子において、34MHz近辺にPZTの共振と左右に約3.5MHz間隔で複合共振を生じることが確認された。また、送信特性についての検討でも、35MHzと3.5MHzの二つの共振系がビートしていることが観察された。なお今回、試作探触子において、信号線の引きだし方法、実行径の縮小と支持方法、電極の強化などの点が今後解決を要する問題点として認識された。
2.複合探触子からの信号を解析するための超音波計測システムを作成した。すなわち、超高周波を扱うための高周波インターフェイスを超音波装置本体とアナログ型オシロスコープに接続した。また、超音波装置本体には、経胸壁探触子と経食道探触子も接続された。本体からの出力は、デジタルオシロスコープおよびデジタルファイリングシステムを経て、解析用コンピュータに転送の上処理される。本年度は、このような機器装置の整備とともに、信号の処理・解析のためのソフトウエアの一部を作成した。

Research Products

• [Publications] Okamoto H.: "Microdynamics of the Phospholipid bilayer in cardiomyopathic hamster heart cell membrane" J.Mol.Cell Cardiol.26. 211-218 (1994)
• [Publications] Iizuka K.: "Transforming Growth Factor β-1 Modulates the Number of β-adrenergic Receptor in Cardiac Eibroblasts" J.Mol.Cell Cardiol.26. 435-440 (1994)
• [Publications] Sawa H.: "Distribution of angiotensinogen in diseased human hearts" Molecular and Celluar Biochemistry.132. 15-23 (1994)
• [Publications] kawaguchi H.: "Renin angiotensin system in heart failure" J.Mol.Cell Cardiol.27. 201-109 (1995)
• [Publications] Kawaguchi H.: "The Cardiomyopathic Heart" M.Nagano and N.S.Dhalla, 464 (1994)
• [Publications] Kawaqguchi H.: "The Adapted Heart" M.Nagano,N.Takeda N.S.Dhalla, 520 (1994)