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2006 Fiscal Year Annual Research Report

超音波造影剤の微小気泡が生じる径振動の高速度観察によるシェルの機械的特性の計測

Research Project

Project/Area Number 16300168
Research InstitutionHOKKAIDO UNIVERSITY

Principal Investigator

工藤 信樹  北海道大学, 大学院情報科学研究科, 助手 (30271638)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 克之  北海道大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (10088867)
Keywords超音波造影剤 / 微小気泡 / シェル / 高速度撮影 / 超音波診断 / 音圧依存性減衰
Research Abstract

○高速度顕微観察システムの空間・時間分解能の改良
購入したイメージインテンシファイヤの利用や照明光学系の改良に関する検討を行った結果,最終的に観察視野の光量を10倍弱増強することができた.これにより,これまでと同倍率の観察では最大撮影速度が4倍向上し,最大毎秒1600万コマでの撮影が可能になった.
○微小気泡のふるまいの観察
改良した高速度観察システムを用いて,これまでに入手した7種類の超音波造影剤と1種類のサブミクロン気泡の高速度観察を行った.その結果,シェルの柔軟性が高く,低い音圧から音圧に応じて膨張・収縮する気泡と,ある音圧閾値を越えて初めて動き始める気泡の2種類に大きく分類されることが示され,その分類は臨床経験を基に推定されたものと良く一致した.
○減衰特性測定装置の高精度化
以前開発した気泡懸濁液の減衰特性測定装置の精度と安定性の向上を目的として,計測の自動化を進めた.その結果,ほとんど人手を使わずに,6段階の音圧における減衰の周波数特性を数分のうちに取得できるようになった.
○気泡懸濁液の減衰特性測定
上記の計測装置を用いて,8種類の微小気泡懸濁液の音圧依存性減衰を測定した.その結果,それぞれの気泡の減衰特性には特徴ある音圧依存性が確認され,本測定結果から微小気泡の物理的特性の推定が可能と考えられた.また,高速度撮影において振動開始に音圧閾値が見られた気泡では,これを裏付ける減衰特性が得られたことから,減衰特性から気泡ダイナミクスを推定することの有用性が確認された.
減衰が最大となる周波数は,測定パルスの周波数特性(中心周波数10MHz)の影響を受けて気泡径で決まる共振周波数よりも高くなるが,音圧によって変化する様子も観察された.この周波数と実際の気泡振動周波数の関連について,今後さらに検討を行なっていく.

  • Research Products

    (10 results)

All 2007 2006

All Journal Article (9 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Measurement of pressure-dependent attenuation of ultrasound contrast agents2007

    • Author(s)
      Kudo, N.
    • Journal Title

      Proceedings of the 29th International Symposium on Acoustical Imaging 29(印刷中)

  • [Journal Article] 微小気泡と超音波の生体作用-細胞膜の損傷と修復の機序-2006

    • Author(s)
      工藤信樹
    • Journal Title

      細胞 38

      Pages: 129-132

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 光学的高速度観測による超音波造影剤気泡のシェル特性の評価2006

    • Author(s)
      工藤信樹
    • Journal Title

      電子情報通信学会和文誌 J89-A(9)

      Pages: 746-753

  • [Journal Article] Comparison between sonodynamic effect and photodynamic effect with photosensitizers on free radical formation and cell killing2006

    • Author(s)
      Hiraoka, W.
    • Journal Title

      Ultrasonics Sonochemistry 13(6)

      Pages: 535-542

  • [Journal Article] Identification of genes responsive to low intensity pulsed ultrasound in a human leukemia cell line Molt-42006

    • Author(s)
      Tabuchi, Y.
    • Journal Title

      Cancer Letters 246(1-2)

      Pages: 149-156

  • [Journal Article] Confirmation of enhanced expression of heme oxygenase-1 gene induced by ultrasound and its mechanism : analysis by cDNA microarray system, real-time quantitative PCR, and Western blotting2006

    • Author(s)
      Kagiya, G.
    • Journal Title

      Journal of Medical Ultrasonics 33(1)

      Pages: 3-10

  • [Journal Article] 超音波によるフリーラジカル生成に関するESR計測 -超音波化学および基礎医学研究への応用-2006

    • Author(s)
      近藤 隆
    • Journal Title

      電子スピンサイエンス 4(Autumn)

      Pages: 109-115

  • [Journal Article] Simple Schlieren system for visualization of a HIFU sound field2006

    • Author(s)
      Kudo, N.
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings 829

      Pages: 614-617

  • [Journal Article] 超音波音場可視化のための簡易型シュリーレン法に関する研究□-強力超音波音場の可視化-2006

    • Author(s)
      宮下英樹
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告 106(127)

      Pages: 5-8

  • [Book] 放射線医科学 -生体と放射線・電磁波・超音波-2007

    • Author(s)
      工藤信樹
    • Total Pages
      143
    • Publisher
      学会出版センター

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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