大象传媒

(Image by wangmando/Shutterstock)

　切开手术に代わるがん治疗法として、集束超音波が用いられるようになってきました。この方法では、体外から超音波を肿疡に集束させながら照射し、正常な细胞を伤つけることなく、肿疡のみをピンポイントで加热除去させることができます。近年、肿疡付近に微小な気泡（マイクロバブル）を注入し、超音波の加热作用を剧的に向上させる方法が注目されていますが、安全かつ効果的に治疗を行うためには、体内の温度分布を事前にシミュレーションすることが欠かせません。

　従来のシミュレーションでは、多くの方程式を用いて、超音波の伝播とマイクロバブルによる影响をそれぞれ解く方法が主流でした。しかし、复雑な人体组织を表すために空间多次元での计算が必要な上、マイクロバブルの膨张?収缩运动を扱うことから计算が复雑化するため、计算时间が极めて膨大になるという问题点があります。治疗法や治疗効果を素早く提示するためにも、シミュレーションの高速化は重要です。

　本研究では、超音波の伝播と、マイクロバブルの膨张?収缩运动による影响を、１本の方程式だけで表す新たな数理モデルの开発に成功しました。このモデルを用いてがん治疗を想定したシミュレーションを実施したところ、患部の温度上昇がピンポイントで示されただけでなく、マイクロバブル内の気体の种类を変更すると、温度上昇を约10度も向上できることが分かりました。本研究结果により、超音波によるがん治疗の効果を最大限に発挥するための、最适な治疗条件の提示が可能になると期待されます。

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プレスリリース

研究代表者

筑波大学システム情报系

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