Micro bubble enhanced High intensity focused ultrasound(HIFU) for no-invasive diagnosis and treatment system

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本研究では多機能性マイクロバブルを利用した非侵襲超音波診断/治療システムの実現に向け,標的治療患部のみを治療するための加熱領域制御手法を開発し,以下の知見および成果を得た.マイクロバブルが媒質中に一様分布していると,音源側のマイクロバブルが超音波エネルギーを吸収することにより,音源側の温度が上昇してしまう.しかしながら 集束超音波の焦点領域のみにマイクロバブルが分布していれば,焦点領域で効率の良い加熱を得ることが可能である.そこで,・s オーダーの非常に短いバースト波を照射することで,音源側のマイクロバブルを破壊し,その後に加熱するための超音波を照射するという手法を考案した.考案した手法において,マイクロバブル破壊用超音波を適切な照射回数を与えることで,焦点でのみ加熱領域を形成することができた.また,マイクロバブル破壊用超音波において,気体が溶解するための照射休み時間を適切に与えることで,様々な種類のマイクロバブルに対し,焦点での加熱領域形成を実現できることを確認した.さらに球面annular 形状のアレイ型トランスデューサを駆動するシステムを構築し,伝播方向の圧力ピークを意図した位置に正確に電気的に制御できることを確認した.また,in vivo 実験においてもμバブルの加熱増強効果を確認した.以上のようにマイクロバブルと集束超音波と組み合わせることにより,理想的な診断/低侵襲治療統合システムを構築できる可能性の一端を示した.