1995 Fiscal Year Annual Research Report
超音波スペクトルコピーによる人工心臓材質疲労の非破壊的検出
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07458234
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
仁田 新一 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (90101138)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金井 浩 東北大学, 工学部, 助教授 (10185895)
櫛引 淳一 東北大学, 工学部, 教授 (50108578)
山家 智之 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (70241578)
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| Keywords | 人工心臓 / 材料劣化 / 超音波スペクトロコピー / 周波数解析 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、駆動中の人工心臓の材料劣化を、臨床超音波診断に用いられている周波数2.5MHz-5MHzの超音波を用いて非破壊的に検出することであるが、平成7年度は人工心臓材料の静的音響特性の計測に主眼をおいた研究を行った。
まず、使用周波数100-200MHzの超音波顕微鏡システムを用い、動物実験に使用した後と未使用の人工心臓の内壁の表面性状の観察を行った。反射超音波の強度の2次元分布からは表面に付着した異物や傷が観察可能であった。位相の2次元分布からは表面のわずかな歪みが検出可能であった。特に歪みに関しては光学顕微鏡など他の方法では検出が困難であり、高周波超音波の性質を効果的に利用できたものと考えられた。
次に、使用周波数3.5MHzの平面振動子を用い、水中に保持した人工心臓壁にパルス波を照射し、人工心臓壁内部からの反射波を周波数領域で解析することにより、音響特性の変化の検出を行った。未使用の人工心臓壁と熱処理を施したものを比較すると、反射波の周波数依存特性の変化が認められた。この変化の生じるメカニズムの検討や定量法に関しては平成8年度の課題となる。
平成8年度は、駆動中の人工心臓からの反射波を連続的にコンピューターに取り込み、後に周波数領域で解析することにより、駆動中にも材料劣化を検出可能にする予定である。
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