| 研究課題/領域番号 |
12680849
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 桐蔭横浜大学 |
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研究代表者 |
竹内 真一 桐蔭横浜大学, 工学部, 専任講師 (50267647)
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| 研究分担者 |
佐藤 敏夫 桐蔭横浜大学, 工学部, 専任講師 (90308552)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2001
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | シェル弾性パラメータ / シェル摩擦パラメータ / コーティング膜 / 圧縮性 / 非線形微分方程式 / ランジュバン振動子 / ハーモニックイメージング / ダブルピーク型超音波トランスデューサ / コティング膜 / 超音波 / マイクロバブル / 超音波照射条件 / 副振動板 / ダブルピーク型 |
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| 研究概要 |
ステアリン酸ナトリウム、パルミチン酸ナトリウム、サポニンの混合水溶液中でバブリングし塩化カルシウムを添加することで作製した当研究室製のマイクロバブルのシェル弾性パラメータが0.3N/m、シェル摩擦パラメータが0.07mmNs/mであることを実験と理論計算のカーブフィッティングにより明らかにした。また、我々の提案したバブルコーティング膜の影響と周囲液体の圧縮性の影響を同時に考慮する非線形微分方程式を用いて、ハーモニックイメージングに適するバブルの条件として、シェル弾性パラメ-タが小さくシェル摩擦パラメータの大きな膜でコーティングしたマイクロバブルが適していることも明らかにできた。さらに、ランジュバン振動子を装着した円盤状のステンレス製振動板で底部から水槽中に定在波音場を形成することによって、水中の定在波音場の腹の位置にバブルを停留させて、その挙動を観測するシステムを作製した。これらの成果から、当研究室製の界面活性剤コーティングしたマイクロバブルは現在市販されている超音波造影剤と比較してもハーモニックイメージングに適するバブルであると言うことができる。このマイクロバブルの寿命にっいても、Bモード画像の輝度変化を中心に評価した。さらに、このバブルを用いてハ-モニックイメージングを行うために適する超音波照射条件としては、(1)超音波照射周波数をバブルの共振周波数に一致させるか、(2)照射周波数をバブルの共振周波数の半分にすることが望ましいことも明らかにした。
これらの結果を踏まえて、バブルの非線形特性を利用した最適な超音波診断システムを構築するために、ハーモニックイメージング用ダブルピーク型超音波トランスデューサとサブハーモニックイメージング用ダブルピーク型超音波トランスデューサを提案、開発し、試作トランスデューサの特性評価により有効性を確認した。
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