| 研究課題/領域番号 |
19360189
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
松川 真美 同志社大学, 工学部, 教授 (60288602)
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| 研究分担者 |
細川 篤 明石工業高等専門学校, 准教授 (00321456)
山崎 薫 浜松医科大学, 医学部付属病院, 准教授 (00200650)
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| キーワード | パルス超音波法 / ブリユアン散乱 / FDTD / 海綿骨 / 皮質骨 / ハイドロキシアパタイト |
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| 研究概要 |
1)X線回折法による骨ミネラル微結晶の配向測定
X線回折法(XRD)を用いて、皮質骨内のハイドロキシアパタイト(HAp)微結晶の配向性と異方性を検討した。特に2θ-ω法、極点図法などにより、ウシ・ヒト大腿骨皮質骨のHApと超音波音速の関連を検討し、Plexiform構造のウシ骨でHAp配向と音速の高相関を指摘した。
2)ブリユアン光散乱法による骨梁中の音速測定手法の確立 骨梁の薄片試料を作成し、ブリユアン光散乱法を用いて、骨梁部の高周波音速を測定した。骨試料は半透明なので、光散乱測定はノイズが多いが、2桁程度の音速測定に成功した。
3)パルス超音波法による高精度音速測定手法の開発と海綿骨の骨梁構造と超音波伝搬特性の検討これまでに開発した高分解能超音波骨計測システムを用いて海綿骨の各部位の超音波伝搬特性の異方性を検討した。試料に応じて使用超音波パルスの中心周波数、音場を最適化した。特に海綿骨中を伝搬する縦波の高速波・低速波に着目して、ウシ・ヒト海綿骨の骨梁構造の異方性と音速の関係が類似していることを見いだした。骨梁構造の異方性は、滋賀医科大学のX線CT装置を借用し、その結果を市販のソフトウェアで解析して、3次元的に計測した。
5)X線CTの3次元モデルを用いたFDTDプログラムの開発
申請者の研究室で既開発の弾性FDTDプログラムを、X線CTデータから得られた3次元骨梁モデルに適用した。シミュレーション結果は、実際に伝搬した超音波の測定結果を比較検討し、よく似た傾向が得られた。
6)試料のBMD、光学観察
各試料について、DXA法によるBMD測定および硬組織標本による骨の光学観察を行った。
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