Biophysics · 17.09
超音波の作用と治療応用
Effects of ultrasound and therapeutic applications
🧠 超音波は機械作用mechanical effect機械作用(mechanical effect)mechanical effect(機械作用)と熱作用thermal effect熱作用(thermal effect)thermal effect(熱作用)を生じうる。 キャビテーションcavitationキャビテーション(cavitation)cavitation(キャビテーション)は気泡air bubble気泡(air bubble)air bubble(気泡)の振動・崩壊による機械作用mechanical effect機械作用(mechanical effect)mechanical effect(機械作用)である。
熱作用と機械作用
診断域では組織加熱を示す熱指数thermal index熱指数(thermal index)thermal index(熱指数)と、キャビテーションcavitationキャビテーション(cavitation)cavitation(キャビテーション)の可能性を示す機械指数mechanical index機械指数(mechanical index)mechanical index(機械指数)を監視する。治療では同じ作用を意図的intentional意図的(intentional)intentional(意図的)に強め、焦点へエネルギーを集中する。
組織へエネルギーが作用する過程
温熱療法とHIFUは組織加熱を利用する。
flowchart TD
A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='thermal effect'>熱作用</span>と<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mechanical effect'>機械作用</span>"] --> B
B["組織へエネルギーが作用する過程"] --> C
C["温熱療法とHIFUは組織加熱を利用する"] --> D
D["治療利用と安全指標"]
治療利用と安全指標
超音波吸収は音響エネルギーacoustic energy音響エネルギー(acoustic energy)acoustic energy(音響エネルギー)を組織内で熱へ変換し、温熱療法や高密度焦点式超音波high-intensity focused ultrasound (HIFU)高密度焦点式超音波(high-intensity focused ultrasound (HIFU))high-intensity focused ultrasound (HIFU)(高密度焦点式超音波)に利用される。これは表面から電磁波electromagnetic wave電磁波(electromagnetic wave)electromagnetic wave(電磁波)を授受する熱放射thermal radiation熱放射(thermal radiation)thermal radiation(熱放射)とは異なる加熱経路である。さらに高い音圧sound pressure音圧(sound pressure)sound pressure(音圧)では、気泡air bubble気泡(air bubble)air bubble(気泡)の振動・崩壊によるキャビテーションcavitationキャビテーション(cavitation)cavitation(キャビテーション)が機械作用mechanical effect機械作用(mechanical effect)mechanical effect(機械作用)を生む。
ESWLは衝撃波で結石を破砕fragmentation破砕(fragmentation)fragmentation(破砕)し、HIFUは腫瘍を凝固する。出力と照射時間を必要最小限にするALARAの考え方は、とくに胎児や気体を含む組織の観察で重要である。
まとめ
- 超音波は機械作用mechanical effect機械作用(mechanical effect)mechanical effect(機械作用)と熱作用thermal effect熱作用(thermal effect)thermal effect(熱作用)を生じうる。キャビテーションcavitationキャビテーション(cavitation)cavitation(キャビテーション)は気泡air bubble気泡(air bubble)air bubble(気泡)の振動・崩壊による機械作用mechanical effect機械作用(mechanical effect)mechanical effect(機械作用)である。
- 温熱療法とHIFUは組織加熱を利用する。
- ESWLは衝撃波で結石を破砕fragmentation破砕(fragmentation)fragmentation(破砕)し、HIFUは腫瘍を凝固する。