笹沼 英紀

音響放射力曝露下の動物組織内の温度上昇を測定するためのin situ測定系を開発した。本測定系は、細線熱電対を挿入するためのスルーホールをもつオーダーメードの集束トランスデューサーを含む超音波照射装置および熱電対を含む温度測定装置により構築した。本測定系の実行可能性を、骨モデルあるいはニワトリの骨およびブタの肝臓を含む組織模倣材料を用いて調べた。得られた結果と有限要素法を用いたシミュレーションの結果を比較したところ、両者に類似性が認められたことから、本測定系により測定したin situの温度上昇の妥当性が示唆された。以上より、本測定系は動物実験におけるin situの温度上昇の測定に利用できることが示唆された。

超音波造影剤パーフルオロブタンを投与した心臓に及ぼす音響放射力(ARF)の影響について検討した。ARFを含む超音波を、パーフルオロブタンを投与あるいは投与しないウサギの心臓に適用し、曝露の期間中、心電図を記録した。心臓に対して10msおよび4.0のメカニカルインデックス(MI)の超音波を曝露した後、余分なQRS波がパーフルオロブタン投与後においてのみ観察された。生命に関わる不整脈は観察されなかったが、パーフルオロブタンの点滴により余分な波の頻度の大幅な上昇が観察され、余分な波の16.3%の後に動脈圧パルスが生じた。以上より、高いMIおよび長い持続時間の心臓超音波は、特に超音波造影剤と併用する場合には、注意深く適用する必要があることが示された。

Acoustic radiation force (ARF) has been used for evaluating tissue elasticity, and is generated by longer pulse duration (PD) and higher acoustic pressure than those used in the conventional ultrasound devices. Although the use of ARF produces relatively-high temperature rise in living biological tissue, the thermal effect of ARF is uncertain. In addition, considering application to the diagnosis of liver, the thermal effect in combination use of ARF and contrast agents should also be considered. In order to evaluate these effects, we have developed a temperature measurement system using a thermocouple for experiment on living animal. In this study, the temperature rise in living rabbit's liver exposed to ultrasound with ARF was measured and evaluated by using the developed system. As the results, all of maximum temperature rise within regulation limits was below 1.5 degrees C. In addition, there was no significant difference between temperature rises in the liver with and without contrast agents.