/日本工業出版(株)/

■特集:医用超音波技術　標準化へのブレークスルー
※ 本特集は平成27年11月14〜15日に東京・ビッグサイトで開催された日本超音波医学会第27回関東甲信越地方会学術集会で行われた研究発表に基づくものです。

○超音波検査の標準化に向けての提言
/(国研)国立国際医療研究センター病院/安田 秀光・杉浦 良子・橋本 政典
超音波検査がCTやMRIのように客観性の高い、しか安価な検査になるために、いくつか課題がある。位置の自動表示、画質設定やパネルなどの標準化がキーとなる。ジャイロや光学センサーなどを活用して、簡易的な位置表示、ボディマークの自動表示がまず達成されることを期待したい。

○超音波診断・治療器具の光学的三次元位置トラッキングとその応用
/東京農工大学/桝田 晃司・小野木 真哉
/(公財)九州先端科学技術研究所/吉永 崇
我々は超音波による診断器具と治療器具の両方の位置関係をソフトウェア画面上で把握でき、HIFUや微小気泡の生体内制御といった治療の支援を行えるシステムを提案する。本稿では、実映像上における重畳表示精度の検証と可視化手法の有用性の検証について報告する。

○センサレスによる二次元超音波像からの三次元再構成
/千葉大学/上原 貴博・中口 俊哉・山口 匡
本稿では位置姿勢センサを使用せずに、画像間の相関を用いて超音波プローブ位置を推定し、三次元再構成を行う手法の研究状況について述べる。さらに最適化処理と組み合わせた精度改善法を示す。

○Electromagnetic tracking system搭載超音波装置を用いた超音波診断・治療支援
/東京医科大学八王子医療センター/今井 康晴
磁場を利用したElectromagnetic trackingsystemによるFusion image超音波あるいはNeedle navigation systemが肝癌の診断、治療において有用性を発揮している。その現状、課題について概説する。

○超音波検査者が安全・快適で健康に働くための装置・検査環境について
/(株)日立製作所/鈴木 浩之
最近では超音波検査のセンター化に伴い、医師だけでなく、技師が超音波検査を日常的に連続して行うことが多くなってきたため、技師の身体負担が増加してきており、筋骨格系障害を抱えながら検査を行っている場合も認められる。本稿では技師(検査者)の身体負荷軽減のための装置・検査環境について解説する。

○耐キャビテーション堅牢ハイドロホンの開発の現状
/日本医療科学大学・桐蔭横浜大学/椎葉 倫久
/本多電子(株)/岡田 長也/桐蔭横浜大学/竹内 真一
我々は、高強度超音波を放射する超音波治療装置が形成する音場を計測可能な堅牢ハイドロホンの開発に挑戦してきた。今回は、音響キャビテーションの発生する高強度超音波でも壊れずに計測可能な堅牢ハイドロホンの開発経緯と現状について報告する。

○超音波治療機器の安全性確保に資する高出力領域での超音波パワー標準の開発
/(国研)産業技術総合研究所/内田 武吉・吉岡 正裕・松田 洋一・堀内 竜三
我々は水を発熱体とするカロリメトリ法による超音波パワー標準を開発した。本稿では、最初のステップとして100Wまでの超音波パワー標準を整備し、2014年度から標準供給を開始したので報告する。

○超音波音圧標準の高周波化
/(国研)産業技術総合研究所/松田 洋一
超音波診断装置から出力される音圧の振幅を定量的に評価するための音圧標準の概要とその高周波化への取り組みを報告する。本稿では、まず超音波の音圧計測に用いられるハイドロホンとその絶対感度校正法について述べ、その後で高周波における音圧標準の必要性および標準構築のための技術的な課題、当所の取り組みを報告する。

○超音波安全性の標準化へのブレークスルー
/(株)日立製作所/内藤 みわ
超音波診断装置は安全性指標、サーマルインデックスTI及び非熱作用の指標メカニカルインデックスMIを画面上にリアルタイム表示しなければならない。これらの指標の背景・意味・今後などについて解説する。

○分割TMMと熱画像によるファントムの温度評価と標準化の検討
/東芝メディカルシステムズ(株)/山崎 聡
音響エネルギーの吸収とプローブからの伝熱によるファントム内部の温度上昇に対して、分割TMMと熱画像を用いた評価手法の妥当性とIEC技術仕様書による標準化について、検討の状況を報告する。

■解説
〔ソノケミストリー〕
○ルシゲニンのソノケミルミネッセンス/信州大学/金 継業・松岡 聖典
本稿では、アルコール類を共反応物としたルシゲニン(Luc2+)のソノケミルミネッセンス(SCL)反応について紹介した。通常のルミノールによるソノケミルミネッセンス反応とは異なって、Luc2+のSCL反応は反応場で生じた還元性ラジカルの寄与によるものと解明した。

○pHの調整を行ったナノダイヤモンド懸濁液に超音波を照射した際の粒径分布への影響
/桐蔭横浜大学/遠田 リキ・池上 和志・竹内 真一
我々はDDSを生体適合性が良いとされているナノダイヤモンド微粒子と非侵襲的な超音波を利用し薬剤の副作用を低減することを目的に研究してきた。本稿では、pHの調整を行ったナノダイヤモンド懸濁液に超音波を照射した際の粒径分布への影響について述べる。

○低濃度モノエタノールアミン溶液からのCO2脱離を目的とした超音波照射と塩化カルシウムの利用
/秋田大学/大川 浩一・藤原 達央・他
火力発電所などで化石燃料を燃焼した後に排出されるガスから二酸化炭素を選択的に回収して、それを地下に貯留するCCS技術が注目されている。本研究は、超音波の脱気作用に着目し、モノエタノールアミンで回収した二酸化炭素を低温で脱離することを検討した。

○メチレンブルーの超音波分解にラジカル捕捉剤添加がおよぼす影響
/東京電機大学/小林 大祐/東京理科大学/庄野 厚
超音波を用いた分解は酸化分解と熱分解に分類されるが、最適な周波数選択にはそれぞれの寄与を明らかにする必要がある。本研究ではラジカル捕捉剤がメチレンブルー分解におよぼす影響を調べ、熱分解の影響を明らかにした。

〔圧電材料〕
○バースト波アンダーサンプリング回路の開発とボールSAW微量水分計への適用
/東北大学/辻 俊宏
本稿では、USの理論に基づき開発したバースト波アンダーサンプリング回路およびこれをボールSAW微量水分計に適用した結果を述べる。

〔超音波デバイス〕
○圧電体共振子を用いたマイクロバブルセンサの開発
/千葉大学/吉田 憲司/同志社大学/横井 康弘・渡辺 好章
生体分子を特異的に認識するマイクロバブルが開発され、超音波分子イメージングにおける造影剤や超音波ドラッグデリバリーシステムにおける薬物担体としての応用が期待されている。この標的指向性を有するマイクロバブルの実用性を検証するためには、マイクロバブルと標的分子との相互作用(親和性)の評価が必要である。本研究では、圧電体共振子を用いた評価システム提案・構築し、その性能評価に取り組んでいる。標的分子としてアビジンを用い、ビオチン化マイクロバブルとの相互作用を計測した結果の一部を紹介し、今後の課題について概説する。

○横波型板波を用いた超広帯域ラダーフィルタ
/東北大学/門田 道雄・田中 秀治
0.1波長以下の厚みの(0°、120°、0°)LN薄板上SH0モード板波は50%以上の大きな結合係数を持つ。この板波を用い6dB帯域41から51%の広帯域なラダーフィルタを作製した。この帯域は、日本、アメリカ、欧州用DTVの帯域をフルカバー出来る従来にない広い帯域である。

○無限周期構造における弾性波動斜め伝搬のモデル化
/千葉大学/橋本 研也・大森 達也/上海交通大学/唐 供賓・韓 韜・陳 景
本稿では、SAWのグレーティング中斜め伝搬のモデル化手法として“縦共振条件”を提案する。最初に、ブラッグ反射のSAW逆速度面に及ぼす影響を示すとともに、“縦共振条件”を提案し、その条件の元でβyをωの閉じた関数として表現した。次に128-LN基板上のSAWについて、βyのω依存性を求め、上述の閉じた関数とフィットし、γを求めた。両者はよく一致し、提案したモデル化の妥当性を確認した。

〔超音波加工〕
○超音波ダイシングユニットの開発とSiCなどの難加工材への応用
/(株)ディスコ/邱 暁明・田篠 文照
本稿ではノーマルのダイシングソーに対し、簡単な後付け作業により超音波振動援用ダイシング加工ができるような超音波ダイシングユニットの開発を述べた。またSiC、圧電セラミックスなどの難加工材の加工実例を紹介し、超音波ダイシングユニットの有効性を確認できた。

〔非破壊検査〕
○有限要素法による微細き裂の大きさや数に伴う2次高調波発生量の検討
/秋田大学/福田 誠・杉浦 竜也・今野 和彦
有限要素法により、固体材料中の微細き裂の数や大きさを変え、2次高調波の発生量を検討した。微細き裂の増加に伴って2次高調波は増加したが、さらにき裂を進展させた場合は、2次高調波が減少する結果が得られた。

〔超音波洗浄〕
○超音波洗浄とナノ粒子合成における音響キャビテーション
/(国研)産業技術総合研究所/安井 久一
超音波洗浄とナノ粒子合成に関する最新の研究を紹介する。とくに、超音波洗浄では、原理的にダメージレス洗浄が可能であることが示された。

〔医用超音波〕
○圧電体中の超音波伝搬の数値シミュレーション
/明石工業高等専門学校/細川 篤
本稿では、超音波照射によって圧電体中に生じる圧電効果の数値シミュレーションが可能な圧電FDTD法を紹介する。さらに、圧電性および導電性が圧電体中の超音波伝搬に及ぼす影響についてのシミュレーション結果を示す。

○音響放射力を利用した体外循環用気泡フィルタと血液への影響の評価
/同志社大学/小山 大介
超音波の放射力を利用した体外循環用気泡フィルタを紹介する。MHz帯域の超音波を用いることにより、キャビテーションによる溶血の発生を抑制し、効率的な気泡の排出が実現できる。

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