三輪 英, 工藤 信樹

Aya MIWA, Nobuki KUDO

北海道大学大学院情報科学研究科生命人間情報科学専攻

Division of Bioengineering and Bioinformatics, Graduate School of Information Science and Technology, Hokkaido University

キーワード :

我々は，ラットの心筋細胞を用いて超音波照射が心臓に与える影響を検討し，診断装置に用いられる短パルスでは，期外収縮の発生が拍動に対する時相に依存することを明らかにしてきた．今回は，Acoustic Radiation Force Impulse（ARFI）イメージングに使われる波数が多くパワーが大きい超音波パルスが生体に作用を与える機序を検討するため，脱気条件の異なる2条件のハンクス緩衝液（HBSS）内の心筋細胞に生じる損傷を観察した．脱気は40℃に加熱し約0．1Paの真空チャンバ内に2時間放置することにより行い，細胞培養条件で平衡させたHBSSをコントロール実験に用いた．拍動をしている心筋細胞に中心周波数1MHz，最大負圧1.5MPa，300波の超音波を照射したところ，脱気条件では超音波照射後も照射前と変わらず拍動を続けたのに対し，コントロールでは細胞に修復不可能な損傷が生じた．（Fig．1）この条件では，照射後に気泡の発生が常に認められたことから，照射前に目視で確認できなかった気泡が照射を受けて成長し，キャビテーションの機械的作用により損傷を与えたものと考えられる．以上より，ARFIの音響放射力や生じる音響流のみでは心筋細胞に損傷を与えることはなく，キャビテーションの作用が重要であることが示された．