| 研究課題/領域番号 |
05402070
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
中鉢 憲賢 東北大学, 工学部, 教授 (20006224)
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| 研究分担者 |
田中 元直 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (40006094)
三野宮 利男 東北大学, 工学部, 教務職員 (40222418)
浅井 仁 東北大学, 工学部, 助手 (00222563)
明石 尚之 東北大学, 工学部, 助手 (50250692)
櫛引 淳一 東北大学, 工学部, 教授 (50108578)
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| キーワード | 超音波マイクロスペクトロスコピー / バルク縦波音響特性システム / 可変伝搬路長型測定方式 / 非線形特性測定システム / 複素型超音波顕微鏡システム / 周波数依存性 / 速度分散 / 非線形パラメータ |
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| 研究概要 |
本研究は、超音波マイクロスペクトロスコピー(UMS)技術を医学、歯学、生物学の研究分野に適用し、生体軟組織、生体硬組織の特性を評価する新しい方法論を確立して、新しく「生体超音波マイクロスペクトロスコピー(Bio-UMS)」の学問領域の開拓を計るものである。
平成5年度の研究成果を要約すると以下の通りである。
1.以前に開発したバルク縦波音響特性測定システムに可変伝搬路長型測定方式を導入することにより、音速の周波数依存性を高精度に測定できるシステムに拡張した。速度分散を有する綿実油、ひまし油、シリコンオイル(DC-710)に対して、20-300MHzの周波数帯で音速の周波数特性を23℃下で測定し、音速の周波数依存性が高い分解能で測定できることを確認した。シリコンオイルについては、数種類の試料に対して粘度および分子量も測定し、本システムで測定された音速、減衰係数に対して、フォークトの粘弾性モデルを用いて定性的解釈を与えた。
2.生体組織試料として牛の肝臓、心筋、脂肪をとりあげ、20-200MHzの周波数帯でバルク縦波音響特性を測定するとともに、牛ヘモグロビン水溶液に対する音響特性測定結果と比較することにより、肝臓と心筋の間の音響特性の違いと、組織のタンパク質含有量との関係を明らかにした。
3.非線形特性測定用溶融石英バッファー付きトランスジューサー作製するとともに、バルク縦波音響特性測定システムに新たな電気回路を追加し、非線形特性測定システムを構成した。液体試料の非線形特性を測定する比較測定法を新たに開発し、水、ぶどう糖水溶液、デキストラン水溶液などの非線形パラメータを基本周波数100-180MHzにおいて測定した。この測定法は、今後、超高周波帯での液体試料の非線形特性を究明する手法として期待できる。
4.複素型超音波顕微鏡システムを構成するため、振幅検波器と位相検波器をそれぞれ用いる方式と、直交検波器を用いる方式の両方式で使用できるようにした。
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