Online Journal
電子ジャーナル
IF値: 1.878(2021年)→1.8(2022年)

英文誌(2004-)

Journal of Medical Ultrasonics

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2011 - Vol.38

Vol.38 No.Supplement

一般口演
基礎:気泡と造影

(S306)

超音波照射による微小気泡Sonazoid®の凝集サイズ制御のための実験的検討

Experimental study to control the size of aggregation of microbubbles Sonazoid® under ultrasound emission

江田 廉1, 渡會 展之1, 太田 拓1, 重原 伸彦1, 桝田 晃司1, 宮本 義孝2, 千葉 敏雄3

Ren KODA1, Nobuyuki WATARAI1, Taku OHTA1, Nobuhiko SHIGEHARA1, Kohji MASUDA1, Yoshitaka MIYAMOTO2, Toshio CHIBA3

1東京農工大学大学院生物システム応用科学府, 2国立長寿医療センター口腔疾患研究部, 3国立成育医療センター臨床研究開発部

1Graduate School of Bio-Applications and Systems Engineering, Tokyo Univ. of Agriculture and Technology, 2Department of Oral Disease Research, National Center for Geriatrics and Gerontology, 3Department of Clinical Research Development, National Center for Child Health and Development

キーワード :

【はじめに】
現在造影剤として用いられている微小気泡をHIFUやソノポレーションといった治療にも応用するためには,体内拡散によって疾患部に到達する気泡量が少なくなる問題に対し,微小気泡を超音波制御する必要がある.これまで我々は,分岐を有する人工血管において気泡が流れる流路を能動的に選択する研究を行ってきた.そして微小気泡の超音波照射下における凝集現象に注目し,分岐手前にも照射を加え凝集体を形成することで分岐部での制御性が向上することを確認した.その過程でPVC(polyvinyl chloride)製の微小気泡の凝集体の大きさと形成時間は照射音波の周波数に依存することを示してきた[1-2].しかし,生体応用のためには造影剤として臨床に用いられている微小気泡での検討が必要であり,気泡の種類が変わると音波に対する特性も変わるため,異なる挙動を示すことが予想される.そこで今回はSonazoidを用いて同様の実験を行い,これまでの結果との比較を行った.
【実験】
まず,超音波透過性の高いポリエチレングリコール(PEG)をプラスチックケースに流し込み,断面が2[mm]×0.3[mm]となる閉空間を作成した.その内部をSonazoidの懸濁液で満たし,中央に最大音圧100[kPa],中心周波数3[MHz]の連続波を照射した.その時の微小気泡群の挙動および凝集体形成過程を倒立顕微鏡(倍率10.0x)に接続したハイスピードカメラ(最大フレームレート109500[fps])にて録画した.そして照射音波の中心周波数を3[MHz]から10[MHz]の間で変化させて実験を行い,得られた動画データに対し画像解析ソフトを用いて凝集体直径の時間変化を解析した.
【結果およびまとめ】
照射開始3秒後における観察結果を図に示す.平均粒子径3.5[μm]のPVC製の微小気泡と平均粒子径2.0-3.0[μm]のSonazoidにおいて同条件の音波を照射した場合,Sonazoidの凝集体はPVC製微小気泡の凝集体よりも小さなサイズで凝集することが分かった.また凝集体サイズの周波数依存性に関しては,どちらの微小気泡でも周波数に反比例することを確認した.このことから,照射音波のパラメータを制御することにより生体内で形成される微小気泡の凝集体のサイズを制御できることが示唆された.
【参考文献】
[1]渡會ほか:日超医第83回学術集会論文集,Vol.37, Suppl., p.S338, 2010
[2]K.Masuda, N.Watarai, R.Nakamoto, et al.: JJAP, Vol.49, 07HF11, 2010