日工の技術雑誌

超音波テクノ 2013年9-10月号 PDF版
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U1309-10

超音波テクノ 2013年9-10月号 PDF版

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■特集:超音波とマイクロバブル
○気泡クラウドと微小窪みの同時観察による
気泡クラウドキャビテーションの評価
/群馬大学/山越芳樹・砂口尚輝
超音波中での微小気泡の振る舞いは十分に解明されていない点が多い。特に超音波支援のDDS を特徴づける音響穿孔法では、気泡クラウドからのキャビテーションを制御することは効率向上のために重要になる。本稿ではこの観点から行った実験結果を示す。

○キャビテーションセンサ、ソノルミネセンス、超音波診断装置
による音響キャビテーションの評価
/桐蔭横浜大学/竹内真一・椎葉倫久・植村友樹
/(独)産業技術総合研究所/内田武吉・菊地恒男
/東京工業大学/黒澤実
本稿では、150kHz 定在波型ソノリアクタの水槽内に発しした音響キャビテーションの様子を、我々のキャビテーションセンサで測定した結果と、ソノケミカルルミネセンスおよびソノルミネセンスを用いた測定の結果や超音波診断装置のB モード画像と比較検討したので報告する。

○超音波の定在波音場を用いた微小物体
/微小気泡のハンドリング/(独)産業技術総合研究所/小塚晃透
本稿では、超音波を用いた固体粒子の非接触操作の一例を示すとともに、水中音場中の気泡の挙動についても観察する手法とともに報告する。

○超音波造影剤併用HIFUにおける照射シーケンスの開発
/(独)産業技術総合研究所/葭仲 潔
/東京大学/西原輝幸・歌代浩志・東隆・高木周・松本洋一郎
超音波造影剤併用H I F U 治療においては、焼灼領域を確認するために超音波造影剤を用いたのち、直ちに再度焼灼を行う場面、あるいは超音波造影剤(マイクロバブル)による加熱増強効果を期待する場合が考えられる。本稿では、超音波造影剤併用HIFU における照射シーケンスの手法がこれらの手技を安全に臨床で行うために考慮すべき重要な指標の一つとなり得ることを記す。

○マイクロバブルによる超音波加熱作用の促進について
/東京農工大学/佐々木一昭
強力収束超音波治療の効率化の目的で、マイクロバブルによる超音波加熱増強作用をラットを用いた動物実験により検討した。フルオロカーボン系ガスを含むオプチゾンの併用により超音波加熱作用を数倍に増強することが可能であった。

○超音波感受性ナノバブルを応用した効果的な
根管内細菌の殺菌法の開発
/東京医科歯科大学/川島伸之・辺見浩一・市野瀬志津子
/ネッパジーン(株)/鈴木孝尚・山下直也/福岡大学/立花克郎
/(独)国立長寿医療研究センター/中島美砂子
根管の感染はむし歯の進行により惹起され、根管内の細菌感染により根尖部の骨破壊を伴う病変が誘発される。これまでの根管洗浄法を改良し、超音波感受性ナノバブルを併用することで、安全かつ効果的に根管内の細菌を排除できる可能性が示唆された。

○血栓動脈硬化疾患の診断と治療/防衛医科大学校/萩沢康介
/埼玉医科大学総合医療センター/西岡利彦
動脈硬化性の血栓に対して標的性を持ったリポソームをバブル化した。これにより経皮的超音波診断装置で血栓症の局在診断を行うと同時に、低周波超音波の物理エネルギーを病変選択的に増幅させ、血栓破砕治療を非侵襲的に行なうことが可能になった。

○バブルリポソームと超音波を用いて抗原送達した
樹状細胞の免疫によるがん転移予防効果/帝京大学/小田雄介・鈴木亮
・関むつみ・小俣大樹・澤口能一・宇賀神仁史・丸山一雄
樹状細胞(DC)がん免疫療法では、がん抗原をいかにしてDC 細胞質内へと送達するかが、重要である。このことから我々はバブルリポソームと超音波を利用した抗原送達法を開発した。本方法を適用したDC の免疫により効果的な抗腫瘍免疫が誘導され、転移予防効果があることを見出した。

○がん細胞と特異的に結合する超音波刺激応答性リポソームの創製
/金沢大学仁宮一章・清水宣明
腫瘍部位に対して選択的に、そして非侵襲的に薬剤放出を制御できる新規ドラッグデリバリーシステムの構築を目的とし、がん細胞に特異的に結合する超音波刺激応答型リポソームの創製を行った。ここで、薬剤を内包するナノキャリアであるリポソームに対して、温度感受性ポリマーを修飾することにより、超音波に対する応答性を付与した。さらに、超音波応答性リポソーム表面にがん細胞認識分子を修飾することにより、腫瘍部位に対する標的化能も賦与した。

○バブルリポソームと超音波を利用した新規がん治療戦略
/帝京大学/鈴木亮・小田雄介・小俣大樹・澤口能一・丸山一雄
/東京薬科大学/根岸洋一
本稿では、バブルリポソームと超音波照射の併用によるがん治療戦略に関して筆者らの取り組みを紹介する。

○超音波放射力を用いた微小気泡制御装置開発装置提案と要素技術解説
/(株)MU研究所/望月剛/東京農工大学/小野木真哉・桝田晃司
本稿では薬剤を内包したマイクバブルを目的の部位に効率良く送達させ得る超音波診断治療装置の提案を行う。この装置に必要となる血管分岐三次元情報の取得方法や超音波放射力を用いたマイクロバブルの制御技術についての解説を行い、超音波による診断と治療を併せ持つ装置開発の可能性を述べている。

■解説
〔強力超音波の応用〕
○超音波霧化を利用した粉塵の飛散抑制
/秋田大学/大川浩一・加藤貴宏・菅原勝康
超音波照射により霧状に生成する微細水滴は水蒸気に変化することで相対湿度が上昇する。本実験では水蒸気へと変化しなかった微細水滴に着目し、その微細水滴が空間内で安定に存在することを確認した。微細水滴が存在することで粉塵の飛散抑制に効果的であることを、10μm 以下の粒径および比表面積の異なる三種類の粉塵試料を用いて実証した。

〔圧電・超音波材料〕
○非鉛圧電体のハイパワー特性/太陽誘電(株)/土信田豊
本稿は、圧電体を等価回路に置き換え数値制御して高入力電力下で動アドミッタンスを計測しハイパワー特性を評価する連続駆動法を用いた、(Bi,Na,Ba)(Ti,Mn)O3 と(Sr,Ca)2NaNb5O15 セラミックスの非線形挙動、ハイパワー特性の研究について紹介する。

〔超音波加工〕
○表面特性の向上を実現する超音波振動切削法/中部大学/水谷秀行
表面特性の向上を目的とした切削による高圧縮残留応力生成法について紹介する。中でも超音波振動を援用した切削による高圧縮残留応力の生成は新たな試みであり、仕上げ面粗さの向上や切削抵抗の低減効果とともに超音波振動の応用技術として期待できる。

○超音波ハイアスペクトタッチプローブの開発
/岐阜県工業技術研究所/西嶋隆
超音波振動を利用した二種類のハイアスペクトタッチプローブの開発を紹介する。プローブ先端に円周運動する振動を励起するタイプのものは、先端球直径1mm、軸径0.7mm、測定長さ37mmの形状で、接触検出位置の繰り返し精度(2σ)として0.4μmが得られた。

〔物性・評価〕
○低粘度の超高精度測定が可能
/東京電機大学/細田真妃子/東京大学/平野太一・酒井啓司
本稿では、水程度の低粘性を非常に簡単に、かつ非常に高精度で測定することが可能な、ディスクタイプのEMS 粘度測定システムについて紹介する。

○サブTHz超音波を用いた機能性酸化物の音速・減衰の極低温計測
/大阪大学/長久保白・荻博次・平尾雅彦
本稿では、計測の一例としてチタン酸ストロンチウム:STO(SrTiO3)の音速・減衰率の計測結果について解説する。またこの手法を用いた今後の材料特性評価の展望について述べる。

〔超音波計測〕
○フェイズドアレイ超音波流速分布計測法
/東京工業大学/木倉宏成/神戸大学/村川 英樹
流れ場の計測において、パルス超音波を用いたUVP(Ultrasound Velocity Profile method)は広く使われ始めている。しかしながら、このUVPには一次元上の計測しか行えないという問題がある。このUVPを二次元に拡張するべく、フェイズドアレイ技術を用いた流速分布計測システムの開発が行われてきた。本研究では流体計測に適したフェイズドアレイ用のセンサーの設計を行い、その音場強度を計測することで、設計したセンサーを評価した。また、流速分布を得るための信号処理システムを構築し、テイラークエット渦流れに対する計測を試みた。この結果、計測範囲内で二次元速度分布が得られ。渦構造を捉えることができた。

〔医用超音波〕
○最重度難聴者のための骨導超音波補聴器
/(独)産業技術総合研究所/中川誠司
我々は骨導超音波知覚の生理学的・心理学的特性の解明と、それらの成果を生かした重度難聴者用の新型補聴器(骨導超音波補聴器)の開発に取り組んできた。本稿では、骨導超音波補聴器の構成および信号処理機構について概要を述べる。また、聴覚健常者を対象とした心理計測のうち、周波数弁別能、時間分解能といった基礎知覚特性や音声聴取試験を例にとって紹介する。

○超音波による肝癌スクリーニングの現状
/国家公務員共済組合連合会虎の門病院/竹内和男・今村綱男
・小山里香子・小泉優子・田村哲男
慢性肝炎や肝硬変など肝癌ハイリスクグループに対する超音波スクリーニングにより、切除可能な肝癌が数多く発見され、肝がん診療のレベルアップがもたらされた。今後も腫瘍マーカーと超音波検査を中心とした定期的な肝癌スクリーニングが肝疾患診療では不可欠である。

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