衝撃波現象の解明:生体と衝撃波についての研究

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1)衝撃波の物理的性状と生体への影響との関連性非一様な生体組織内を行播する衝撃波挙動について数値シミュレーションを行い、血液の状態方程式を決定した.水と比較して音響インピーダンスの大きい生体を衝撃波が伝播する際には、衝撃波面形状が凸に歪むことが示された.衝撃波が生体界面で反射して発生する膨張波によって生じるキャビテーションが生体損傷の誘因となることを示した.平面衝撃波の生体に及ぼす影響については、フリーピストン衝撃波管を開発して実験を行った.平面衝撃波が空中から水中に伝播する様式では、生体を液体とみなした状態方程式をたてれば衝撃波圧力の匂配減衰から物性値予測が可能であることを示した.実際にラット賢における平面衝撃波の影響の有無は衝撃波圧力と圧力匂配によって決定すると考えられた.2)衝撃波による生体損傷の発生機序収束衝撃波によって細胞レベルの壊死、あるいは細胞内小器官の損傷が生じることを明らかにした.衝撃波の変異原性に関してAmes法によって検討した.衝撃波単独では変異原性は認められなかったが、変異原性物質として抗癌剤として広く用いられているCDDPを併用するとその変異原性が増強することを明らかにした.さらに、生体内臓器でもキャビテーションが実際に発生していることを超音波診断装置で観察した.3)移植悪性腫瘍に対する衝撃波の抗腫瘍効果についての動物実験移植性兎癌であるVX2腫瘍(anaplastic carcinoma)、およびマウス膀胱癌(MBT-2)をもちい、衝撃波の癌に及ぼす影響について検討し、衝撃波照射に抗癌剤せ併用すると腫瘍壊死効果が増強され、延命効果が認められることを示した.移植性賢腫瘍では腫瘍壊死効果が認められるものの、転移が増強される危険性のあることが示された.