| 講演名 | 2015-06-26 画像差分シュリーレン法を用いた小型容器内の治療用超音波音場の可視化 住吉 洸城(北大), 工藤 信樹(北大), |
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| 抄録(和) | 現在，超音波の生体作用の基礎研究では，細胞を培養したシャーレを直接振動子上に置きシャーレ底面を介して超音波照射を行う方法が多く行われている．この際，シャーレ内部では様々な反射によって定在波が発生し，内部の超音波音場は非常に複雑になると考えられる．しかし、一般的なハイドロホンを用いて小型容器内の音場を計測することは難しく，これまで十分な検討は行われていない．そこで本報告では，我々が提案する画像差分シュリーレン法を用いて小型容器内の音場を可視化した結果について述べる．この手法は，簡易な光学系で超音波の瞬時音場を可視化できる点で従来の方法よりも優れている．可視化の結果，定在波の発生によって細胞に照射される超音波の強度が進行波に比べて腹では2倍，節では0.4 倍になることが確認された．また，培養容器の違いが超音波音場に与える影響を検討するため，幅だけが異なる容器内の音場を可視化した結果，側壁内部を伝搬する波の影響により容器内の定在波の乱れが生じることが可視化され，ラジカルの発生量に影響を与えていることを確認した． |
| 抄録(英) | Current research on the biological effects of ultrasound irradiation generally includes an exposure system where the cell culture dish is placed directly on top of the transducer. In this case, a standing wave appears inside of the dish due to the various reflec-tions, and the ultrasound field inside of the dish becomes complicated. However, hydrophone measurements of the ultrasound field in small chamber is difficult and not enough research has been done. Thus we visualized the ultrasound field inside of a small chamber using very simple optical method, which we call the image subtraction Schlieren technique. The experimental results showed that the generation of standing waves increases pressure amplitude by 2.0 fold at the antinodes and decreases by 0.4 times at the nodes. In another experiment, we visualized the ultrasound field in chambers with different width and showed that the dis-turbance of the standing wave by may result in the difference in the sonochemical effect on the cells. |
| キーワード(和) | 超音波音場 / 圧分布 / 可視化 / シュリーレン / 画像差分 |
| キーワード(英) | ultrasound field / pressure distribution / visualization / Schlieren / image subtraction |
| 資料番号 | MBE2015-13 |
| 発行日 | 2015-06-19 (MBE) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MBE |
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| 開催期間 | 2015/6/26(から1日開催) |
| 開催地（和） | 北海道大学 |
| 開催地（英） | Hokkaido Univerisity |
| テーマ（和） | ME, 一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 小林 哲生(京大) |
| 委員長氏名（英） | Tetsuo Kobayashi(Kyoto Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 福岡 豊(工学院大) |
| 副委員長氏名（英） | Yutaka Fukuoka(Kogakuin Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 中村 和浩(秋田脳研) / 田中 久弥(工学院大) |
| 幹事氏名（英） | Kazuhiro Nakamura(akita noken) / Hisaya Tanaka(Kogakuin Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 笈田 武範(京大) / 堀江 亮太(芝浦工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takenori Oida(Kyoto Univ.) / Ryota Horie(Shibaura Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on ME and Bio Cybernetics |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 画像差分シュリーレン法を用いた小型容器内の治療用超音波音場の可視化 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Visualization of Therapeutic Ultrasound Field in Small Chamber using Image Subtraction Schlieren Technique |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 超音波音場 / ultrasound field |
| キーワード(2)（和/英） | 圧分布 / pressure distribution |
| キーワード(3)（和/英） | 可視化 / visualization |
| キーワード(4)（和/英） | シュリーレン / Schlieren |
| キーワード(5)（和/英） | 画像差分 / image subtraction |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 住吉 洸城 / Koki Sumiyoshi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 工藤 信樹 / Nobuki Kudo |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 発表年月日 | 2015-06-26 |
| 資料番号 | MBE2015-13 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | MBE-116 |
| ページ範囲 | pp.1-6(MBE), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2015-06-19 (MBE) |