集束超音波音場における微小気泡群のマルチ・スケール解析およびその医療応用

聚焦超声声场微泡多尺度分析及其医学应用

• 批准号: 07J08140
• 负责人: 吉澤 晋
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J08140/
• 关键词: HIFU; Microbubble; Bubble Cloud; Rectified diffusion; Microbubble-enhanced HIFU; Cavitation

本年度の研究においては,強力集束超音波による非侵襲治療を目指して,集束超音波音場における微小気泡および微小気泡群のマルチ・スケール解析を実験・数値計算によって調べた.医療応用を目的とした実験的な研究としては,動物実験に適用可能な治療システムとして,呼吸による臓器移動を補正しつつキャビテーション気泡群を制御するシステムを構築した.この成果は,「J. Robotics Mechatronics」にて発表された.単一球形気泡の体積振動に関しては,Rectified diffusionによる気泡成長について詳しく調べた.直接数値計算による非線形な挙動と,単純化されたモデルによる結果の比較を行うことで直接数値計算の重要性を調べた.また直接数値計算によって,用いる超音波波形や気泡の大きさについての様々な条件下でRectified diffusionによる気泡成長について調べ,その結果を「1st International Colloquium on Dynamics,Physics and Chemistry of Bubble and Gas-Liquid Boundaries」において発表した.また,単一気泡での解析結果を気泡群の数値解析にフィードバックし,気泡群の数値解析に改良を加えた.その気泡群数値解析コードによる結果の一部を「11th International Symposium on Advanced Biomedical Ultrasound」において発表を行った.

This year's research focuses on the calculation of numerical values for non-invasive treatment of intense cluster ultrasound. The purpose of medical research is to construct a system for controlling the movement of breathing apparatus in animals that are suitable for possible treatment. The results of this research were published in the journal J. Robotics Mechatronics. Volume vibration of a single spherical bubble is related to,Rectified diffusion is related to bubble growth. The importance of direct numerical calculation is emphasized. The results of direct numerical calculation are presented in the paper "1st International Colloquium on Dynamics,Physics and Chemistry of Bubble and Gas-Liquid Boundaries". The analysis results of a single bubble are improved by analyzing the numerical value of a bubble group. Part of the results of the "11th International Symposium on Advanced Biomedical Ultrasound" was published in the "11th International Symposium on Advanced Biomedical Ultrasound".

项目成果

Numehcal Study on Rectified Diffusion of an Oscillating Microbubble in an Ultrasound Field

超声场中振荡微泡整流扩散的数值研究

• 发表时间: 2007
• 作者: 諏訪勝紀;雨宮亮;山口雅彦;S. Yoshizawa
• 通讯作者: S. Yoshizawa

The Feed-Forward Controller of the Integrated System for Non-Invasive Ultrasound Diagnosis and Treatment

无创超声诊疗集成系统的前馈控制器

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Robotics Mechatronics 20
• 作者: Watanabe MX;Kunisue T;Tao L;Kannan K;Subramanian A;Tanabe S;Iwata H;N. Koizumi
• 通讯作者: N. Koizumi