2001 Fiscal Year Annual Research Report
DDSを目的とした超音波照射によるマイクロカプセルの破壊制御
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13878178
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山本 克之 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10088867)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
工藤 信樹 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30271638)
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| Keywords | 超音波 / 造影剤 / 微小気泡 / 減衰 / シェル / 高速度カメラ / シミュレーション |
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| Research Abstract |
・倒立型顕微鏡と,照明光を高い精度で一点に集光する光学系を用いて観察システムを改良し,直径数ミクロンの気泡のふるまいを最高観察速度800万コマ毎秒,最大光学倍率200倍で観察することが可能となった.開発した観察システムを用いて直径3-5μmの模擬造影剤気泡,および直径1-3μmの超音波造影剤気泡のふるまいを観察し,気泡が単純な膨張・収縮運動だけではなく非等方的な変形をも生じていることを確認した.
・数種類の気泡について超音波照射下での等方的な膨張・収縮運動を観察し,気泡のシェルや径の違いによる気泡のふるまいの違いを調べた.また,気泡のシェルや初期径を考慮して気泡の等方的な膨張・収縮のシミュレーションを行い(拡張Reyleigh-Plesset方程式),実測結果との比較を通じてシェルの物理特性の推定を行った.
・気泡が強い音圧下で急速に収縮する際に非等方的な変形を生じ,その結果微小な流れを発生することを観察を通じて明らかにした.また,気泡の分割も気泡の収縮後に見られたことから,気泡の分割は気泡の非等方的な収縮により発生した微小な流れによるものと考えられた.
・異なるシェルを有する気泡の懸濁液について透過減衰特性の実測とシミュレーションを行い,超音波の強度に依存して気泡懸濁液の減衰係数が変化すること,シェルの物理特性が減衰特性に強く影響を与えることを示唆する結果を得た.
・任意波形発生器,アンプ,振動子,水槽からなる任意波形超音波発生装置を試作した.
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[Publications] 中村和明: "超音波変調光による生体の光イメージングに関する基礎的検討-スペックルパターンの変動を利用した変調光の検出-"電子情報通信学会論文誌A. J84-A(12). 1525-1531 (2001)
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[Publications] 工藤信樹: "超音波照射下における微小気泡のふるまいの高速度カメラによる観察"電子情報通信学会論文誌A. J84-A(12). 1492-1499 (2001)
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[Publications] 中村和明: "音響光学効果を用いた生体の光イメージングに関する基礎的検討"北海道工業大学研究紀要. 29. 1-7 (2001)
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[Publications] 宮岡武洋: "超音波照射下における水中微小気泡のふるまいに関する基礎的検討-生体への機械的作用-"電子情報通信学会技術研究報告. 101(130). 83-90 (2001)
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[Publications] 工藤信樹: "超音波照射下における微小気泡のふるまいの生体への機械的作用に関する基礎的検討"日本超音波医学会基礎技術研究部会資料. 101(2). 23-27 (2001)
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[Publications] 中村和明: "超音波変調光におけるスペックル変動を利用した生体の光イメージング"電子情報通信学会技術研究報告. 101(478). 87-92 (2001)
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[Publications] 中村和明: "超音波による光のスペックル変動を用いた生体の光イメージングに関する基礎的検討"北海道工業大学研究紀要. 30(印刷中). (2002)
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[Publications] Nobuki KUDO: "Optical observation of cell-bubble behavior using a high-speed camera"Proceedings of 7th Europian Symposium on Ultrasound Contrast Imaging. 70-71 (2002)
