生体組織を伝播する非線形波動のイメージング[II] : Lamb波によるBNホール(物性,一般)

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位相勾配ベクトル場による方法が波の反射や衝突を伴う複雑な速度場をもつ非線形波動の波の解析に有効であることを示した。その結果、心臓壁運動が本来有する速度場の空間及び時間発展の特徴的なパターンを観測することが可能となり、これを用いて(1)正常者の心室中隔壁を伝播する速度波形を計測し、その時空間特性を位相勾配からなる2次元ベクトル場で表示し、(2)1次元Complex Ginzburg Landau Equation (CGLE)の厳密解として知られているBekki-Nozaki(BN)ホール解と測定値から得られた局在したBNホールとの定量的比較から、心臓の心室中隔壁にホールが存在することを検証し成功例は既にJPSJに掲載している。BNホールの生成の物理的に重要なメカニズムは、音源ソース刺激を外部から駆動することなく、拍動に伴い自発的に発生する心臓の中隔壁の振動の速度応答特性から、金井らは心筋の粘弾性挙動を非侵襲的に決定することに成功している。ソースが発する波動はLabm波の分散関係式の特性と一致していることが明らかになり、この周波数域における心臓の粘弾性緩和スペクトルの測定を可能にした。また、一方において心臓の中隔壁を伝播する波について、心臓自身の電気刺激に対応した興奮波の測定には、大動脈弁から発する機械的な振動やLamb波についても、機械的な振動に属し、電気刺激に対応した刺激応答関数はこの機械的振動が支配しており、興奮や収縮の議論はこのままでは不可能である。しかしここで我々の位相勾配ベクトル場は「規格化した位相のグレデイエントを計測しており、表面を伝わる波を正確に表現でき、波の低周波成分は1次元ホールの測定には影響しないことが証明できることも明らかにした。
一般社団法人電子情報通信学会の論文
2012-07-19

生体組織を伝播する非線形波動のイメージング[II] : Lamb波によるBNホール(物性,一般)

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