テクノロジー?材料
超音波诊断における造影気泡群による超音波の减衰を表す数理モデルを构筑
(Image by wangmando/Shutterstock)
超音波诊断とは、超音波を患者の体内に向けて発射し、反射してきた信号を使って、肝臓や肾臓などの臓器を観察する技术です。さらに详しく病状を调べたい场合には、超音波造影剤という気泡（マイクロバブル）を静脉に注射すると、気泡の振动により超音波が増幅され、诊断画像がより鲜明になります。この気泡は、拍动している心臓を通过する际に壊れないように、脂质などで构成された膜で覆われています。このような気泡は、造影剤としてだけではなく、ドラッグデリバリシステムへの応用も期待されていることから、これまで、膜の构成や性质について、分子レベルでの研究が盛んに行われてきました。同时に、気泡の物理的な挙动に関する解析も进んでいます。しかし、これまでに提案されている、気泡の动き（振动）を表す方程式では、わずか1个の気泡しか扱うことができず、たくさんの気泡が投与される超音波诊断には応用できないという问题がありました。
そこで本研究では、液体中における、膜で覆われたたくさんの気泡の动きを表す方程式を、新たに导出しました。その结果、気泡を覆う膜の伸缩と周囲の液体の粘性により超音波が减衰すること、とりわけ、膜の伸缩が超音波を着しく减衰させることを発见しました。この方程式により、膜と液体の物性値を用いて、超音波の伝播の様子を予测することが可能となりました。