超音波の機械的効果

研 究

報

告

　　　　　　

超

音

波

の

機械

的

効

果

一

_カ

_{エ ル の}

_皮膚

_{に お}

_け

_る

_{水 分子}

_{透 過 性}

_の

_変

_化

＊

一

大

野 善 隆

＊ ＊

’

＃

宮津真寿

美

＊ ＊

　

木 山

喬 博

＊ ＊

要 旨

　 超 畄波

をカエ ル の

皮 膚

に

照 射 す

る と

皮 膚

の透 過

性

が 変 化

す

る

、

この変 化 は 超 音 波の機 械 的 作 川 と 温 熱 作

用

に よっ て

影 響 を受 け

る． しか し

，

機 械 的作 用

に

関 す

る

研 究

は

少

ない

。

超

幵 波 照 射

に よ る 皮

膚

の

水

分 子

透

過 性

の

変 化

を

，

温 熱 作 用

と

機 械 的 作 用

に

分 け

て

検 討

し

，

超

音 波

の

機 械 的

効

果

を

確

認 し た

。

カエ ル の

腹

部の

皮 膚

10

枚

を

使 用

し た

。

1

枚

の

皮 膚

に

対

し て

，

刺

激 な し

，

超

音 波 照 射

，

加

温

水

の

3

種 類の 条 件で行っ た

。

超

音 波

照

射 条 件

はユ

MIIz

，

0，

5

　

W

！cm2

，

10

分 間 （

連 続 波

） と し

，

皮 膚

の

内側

か ら

照 射

し た

。

超 音 波

プロ

ー

ブ の

直 径

は

3

，

7cm

〔

全 面積

：

10

．

7

　cm2 ）で

あ

る。

加 温 水

は

，

超

音波 照 射

に よ る 温

度

上

昇

と

同

程 度 上

昇

さ せ た リン ガ

ー

氏 液

を

使

用し た。

刺 激 な

し に比べ て

，

超

音波 照 射

は

水 分 子

透

過 性

を

増 加

さ せ

，

　

・

方

，

加 温

水

は 水

分

了

透 過性 を減 少

させ

た

。

加 温 水

と

超 音波 照 射

の

結 果 が相 反す

る

も

の で

あ

っ た た め

，

超 自

L

波 照 射

の

_{機 械 的}

効 果

は

存在 す

ると

考 え

ら れる

．

キ

ー

ワ

ー

ド



超 音 波

，

機 械 的 効 果

，

皮 膚 透 過 性

緒

言

　 物

理

療 法

は 理

学 療 法 を代 表 す

る

重 要

な

治 療 手 段

で

あ

る に も

関

わ ら ず

，

近

年

あ ま り重 要 視 さ れていない

。

その理 由 と し て

科

学 的

根

拠 に

乏

しい こ と な ど が 挙 げ ら れ る］〕

。

超

邑波 は

，

物

理 的

刺 激

の

一

つ で

，

生 体

へ の

超 音 波

の

効 果

は

，

温 熱 効 果

と

機 械 的効 果

が あ る と さ れ てい る

。

　

超 音 波

療 法

は， 物 理

療

法

の中 で 温 熱

療 法

の

一

_{つ と し て}

位

置づ け ら れ

，

主 に 温 熱

効

果 が

期 待

さ れてい る が

，

実

際 は

機 械 的効 果

も

存 在

し2 ）

，

その効

果

を

明確

に 分 け て 研 究 し た ものは 少 ない

。

　

物

琿

療

法におい て

機

械 的

効

果 は

未

解 明 な 部 分

も多

い た め か

軽 視

さ れ が ちであ る が

，

この

_作

川 が 超

音

波の 元 来の

作 用

であ る

。

超

音 波 照射

に よっ て カエ ル の腹

部

の皮

膚

の イ オン透 過 性 が 変 化

す

る との報 告 が あ る7

−

9｝

。

ま た

，

低

分 子

量

薬 物

の

皮 膚 透 過 性

が

促

進

す

る との

_{報 告}

も あ る］O）

_。

＊

　Nonthormal　Effects　Qf　L］trasound　o］1　TransderinaL　Transport　of

　 NVatcr　Molccules

＊

＊

名 古屋 大学大学 院 医 学 系 研究科リハ ビ リ テ

ー

ショ ン療 法 学専 攻

　 （現 所 属 ：〒440

−

8511愛知県豊橋 市 牛川 町松下201　豊 橋 創 造 大

　 学リハ ビ リ テ

ー

シ

ー

ri ン学 部 　大 野 善 隆〕

　 Yoshitaka　Ohno

，

　RPT

，

　Masumi　Miyazu

，

　RPT

，

　Takahiro　Kiyama

，

　 RPT ：Program 　in　Physlca且and 　OccupariQnat　Tberapy

，

　Graduate

　SchooL　of　Nled正c且lle

，

−

Nagoya 　University

＃

　

E

−

LmaiL

．

》OLtl7 ＠ヌきalloo

．

co

．

jp

　 〔受 付 卜

i2005

年 ll 月 IOI

．

1

／受理 ［　 2006 年 12 月 7口） そこ で

，

分

丁 量が

18

と

小

さ

く

，

ま た

測 定

の

容 易

さ か ら

水分 子 を対 象

と し

，

そ

の

皮 膚

に

お け

る

透 過 性

に

着 凵

し た。

　 本研 究

では

，

超 音 波 照 射

に よる カエ ル の

皮 膚

の

水 分 子

透

過

性

の

変 化

を_，

温 熱 作

用 と

機 械 的作 用

に

分

けて

検 討

し

，

超 音 波

の

機械 的効 果 を確 認 す

る こと

を 目的

と

し

た。

対 象

お よ び

方 法

　

対 象

は

，

ウ シ ガエ ル （

体 重

1200

　

一

　

2so

　

_g

）の

腹 部

の

皮 膚

（

直 径

2

．

9cm

）

10

枚

と し た

。

麻 酔

1・

．

で カエ ルか ら

腹

部の

皮 膚

を

採

取 した

。

実 験

は_， 温

度

23

、

4

±

0

，

4

℃の室

内

で

行

っ た

。

実 験

に

使

川 し た

器

具 は

，

超 盲波 治療 器 （

イ

1・− US−

70

  ：

伊 藤 超 短 波 株 式 会 社 ）

，

ス コ

ー

プ

（

25

倍

直

測マ イ クロ ス コ

ー

プ

_）

_， サ

ー

ミスタ温

度 計

〔

Digimutti

D611

：

Takara

　

Thermistor

_）

_で

_あ

_{っ た。}

_{超 音 波 プ}

ロ

ー

ブ は

直 径

3

．

7cm

の

も

の

を使

用 し た

，

、

　

図

1

の よ

う

な 装 置 を

作

製 した

。

超 音

波プロ

ー

ブ

を

上

向

き に 固

定

し，

水

漏 れ が

無

いよ

う

に

合 成樹 脂 製

の

円 筒

に

プ

ロ

ー

ブ を

差

し

込

ん だ （以 ド

容 器

L

）

。

合成 樹 脂

で

逆

丁

字

状の

_{筒 （}

ロ

ー

ト

様 ）

を

作

製 し （以 下 容 器

S

）

， その

底

に カエ ルの腹 部の皮

膚

を

内

側 が 下 に な る よ

う

に

取

り

付

け た

（

図

2）

。

容 器

S

の

底

が プロ

ー

ブの

表 面

よ

り

上

部

3

．

8cm

に な る よ

う

に

容 器

S

を

容 器

L

の

_中

に

固 定

し た

。

容

器

L

の 中 に は リ ン ガ

ー

氏

液

（

蒸

留 水

中 に

NaCl

：

65

　_g／

1

_，

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service

Japanese _{Physioal 　Therapy 　Assooiation}

30 理 学 療 法 学 　 第

34

巻 第

1

号

…

L

10min

　

10

　_min

1h

10min

（

46ml

）

　 　 　 図1　 実 験 装 置 容 器L と容 器Sを作 製し

，

容 器Sの底に カエ ル の腹 部の 皮 膚を内側 が下にな る ように取 り付 けた

．

容 器Sを 容 器 Lの 中に固 定 した

．

容

US

　

L

の中には リンガ

ー

氏 液 を 人 れ

，

容 器Sの中に は煮 沸 脱 気 水 を入れた

．

容 器

S

皮

膚

外 側

L

　 　

・

磯

皮

　 　　　 　皮 膚 内 側

　 　 　

図

2

　

カエ ル腹 皮の

_取

_り

_付

け

万

皮 膚 外 側が ヒ方

，

内側が 下方 を 向 くように容器

S

に取 り付 ける

．

入 れ，

容

器

S

の 中 に は

煮 沸 脱

気

水

（

室 温 と

同

程

度

の温

度 ）

を

Uml

入

れ て その

液 面

が

容 器

L

の リンガ

ー

氏 液 面 よ

リ

ヒ部

4．

2cm

（

図

1

参

照

）

に な ること を 初 期 条 件 と した

。

　

本 実

験 に おいて， 上 記の よ

う

な 装

置

を

作

成 し

，

 

「

液

面

位

の

差

に か か る 重

力 」

と

 

．

「皮

膚

を 挟 む 液の濃 度 差

」

を 利 用 し

，

水 分 子の 移 動 を 生 じ さ せ や

す

く した

。

さ らに

，

容

器

S

の下

部

を 広

く

して

膜

の

_面積

を 大

き く

し

，

ま た

，

容

器

S

の上

部

を 細

く設 計

す る こ とで

，

水 分 子

の

移 動

を

確 認

しや す く し た

。

 

の理 由のた め

，

脱

気 水

とリンガ

ー

氏 液

を

使 用

し た

。

そ して

，

容 器

L

の リンガ

ー

氏 液 を多 量

に

，

容 器

S

の脱

気 水

を 少 量 に

す

ることで

，

水 分 子

の

移 動

が 生 じて も

濃

度 差 は 大 き

く維 持

さ れ

，

水 分 子

の

移 動

を

経 時 的

に

確 認

で き る よ

う

にし た。 さ らに

，

こ の

溶 液

の

条件

か ら

，

カエ ル の

腹 部

の

皮 膚

の

取 り付

け

方

を

決 定

し た。 一

2h

_以

内

　 　 　 図

3

　 実 験過 程 最 初に

刺

激な し

（

10分 間 ）を行い

，

次に第2

条件 （

10分 問

）

を 行う

，

その 1時 間 後に第3条 件 （10分 間） を行 う

．

実 験は 皮 膚 を 採取し て か ら2時 間以 内 に終 了し た

．

　 水 分 子 透 過 性 変 化

の

指 標

と

し

て

，

容 器

S

内

の

液 面

の

高

さ を

，

ス コ

ー

_{プ を}

_用

_い て

0

．

lmm

スケ

ー

ル で

読

み

取

っ て

記録

し た

。

1

枚

の カエ ル の

皮 膚

に

対

し て

，

刺 激

なし

，

超

音 波 照 射

，

加 温 水

の

3

種 類

の

条 件

で の

容 器

S

内

の

液 面

の

高

さを

記 録

し た。

　 最 初

に

刺 激 な

しを

行

い

，

続

けて

2

つ _凵の

条 件

で

計 測 を

行

っ た。

時 問 を

1

時 問

おい

た後

，

3

つ

目

の

条 件

で

計 測 を

行

っ た

。

2

つ 目 と

3

つ 目の

条 件

は

，

「

超 音波

照

射

→

加

温

水」

と

「

加 温 水

→

超 音 波

_照

射 」 を各

5

_例

ず

つ 選 択 し た

。

各 計 測 時 間

は

10

分 と

し

，

容 器

S

内

の

液

面の

高

さの記

録

は

計

測 開

始 時

か ら

1

分

後

と

10

分

後

に

行

っ た

。

容 器

S

中 に

煮 沸 脱 気 水

を 入 れる計 測 開 始 時 に おいて， カエ ル の 皮

膚

が た わ み

，

容 器

S

内

の

液 面

の

高

さ が

不 安 定

な 状

態

と な る

。

そのた め

，

計 測 開 始 直 後 （

0

分 後 ）では な く

，

容 器

S

内

の

液

面の高 さ が

安

定 す

る

計

測

開始 時

1

分 後

に

記録

を

行

っ た

。

実

験 は

，

皮 膚

を

採 取

し て か ら

2

時

間

以

内

に

終 了

した （図

3

）

。

　

超 音 波 照

射 条 件

は

，

周 波 数

lMHz

，

強 度

O

．

5

　

Wfcm2

，

10

分 間 と し

，

実 験 実

行

に おいて

，

条 件 調 節

の

容 易

さ か ら

，

プロ

ー

ブ を 固 定 し

，

連 続 波 を 選

択

し た

。

加

温

水

は

，

容 器

L

の

10

_{分 問}

の

_{平 均 液 温}

を

，

刺 激 な

しに比べて

2

．

9

±

O

．

6

℃ （

上

記

の超

音 波 照 射

に よ る

温 度

E

昇

と

同 程 度）

L

昇

させ た

、

容

器

L

内の リンガ

ー

氏

液

の

実験 前 後

の

温 度

は サ

ー

ミス タ

温 度 計

で

測 定

し た。

　 各

条 件

に おいて

，

1

分 後

の

値

とユ

O

分 後

の

値

との

差

を

求

め

，

計 測 時 間

内の

変 化 値

を

求

めた

。

個 体 別

に

「

超 音波

照 射

／

_{刺 激 な し」}

，

_「

_{加 温 水}

、

〆

_{刺 激 な し」}

_の

_{比 を 求}

_め

，

10

固体

の

平 均 値

で

比 較 を行

っ た

。

統 計 処 理

に は

対 応

の

あ

る t

検 定

を

用

い た。

　 な お

，

今 回

の

実 験

は

す

べ _て

_{名古 屋 大学}

_が

_定

_{め る}

_{動 物 実}

験 指 針

1u に

基

づ

き

，

名 占屋 大 学 医学 部 動 物 実 験 倫 理 委

員会

の

許

可 を

得

て

行

っ た

。

N工 工

一

Eleotronio _Library

表1　 条 件 別の容 器S内の液 面の高さの変 化値 　 　 （平 均±_{標 準 偏}差 ）

1D

当 条 件 容 器S内の液 而の高さの変 化 値 〔mm ） _1び 刺 激 なし 超 盲波 照 射 加 温 水 5

．

2± 1

．

45

．

5± 1

．

34

．

5± 1

．

2 表

2

　 容 器

S

内の液 面の高 さの変 化 率 （刺 激 な しの容 器

S

　 　 内の液面の高さの変 化 値に対 する超 音 波照射

，

加温 　 　 水の割 合）（平均±_{標 準 偏 差 ）} 条 件 容器

S

内の液 面の高さの変化 率 超 音 波 照 射／刺 激 な し 加 温 水〆刺 激 なし

1

．

1

±

0

．

30

．

9± 02 超 音 波 照射〆刺 激 な し v

．

s

，

加 温 水！刺 激 な し：_p

＝

0

．

02

，

雷

’

哩炉

量

耄

響

漁

鰹 　

tO

惚

　 　 　 酒 9 ¢

、

01

騰

気

永

篝

麹

和

永

1穏　 　 鯔譁_憶匪₁  昌_{1ぴ 　 　i醗 　 　1ぴ}

結

果

　3

種 類 す

べ ての

条 件

に おい て

，

計 測

開

始 時

よ

り容 器

S

内の 液 面 は 下

降

した

。

変

化

値

は

，

刺 激

な しで

5

．

2

±

L4

　_mm ，

超

音波 照

射

で

5

．

5

±

1．

3mm

_，

加

温

水

で

4，

5

±

12

　_mm

_〔

_平

均 値

±

標

準

偏 差 ）

で あっ た （

表

1

）

。

個 体

別 に

「

超 音 波

照 射

〆

刺

激 な し

」

，

「

加

温

水

／

_刺

激 な し

」

の 比 を

求

め た

。

「

超

音

波 照

射

’

〆

刺

激 な し

」

で

1

，

1

±

0．

3

，

「

加 温

水

／

刺

激 な し 」 で

O

．

9

±

0

．

2

であっ た

。

「

超 自

L波 照

射

／

刺 激

な し

」

と

「

加

温 水 喇

激 な し

」

の

2

群

間

に おいて

，

対

応の あ る

t

検 定

で

，

p

≡

　

O

．

02

_{で あっ た}

_（

_表

2

_）

。

考

察

　

本 研

究の

結 果

よ

り

，

個 体 内

で

各

条 件

の測

定値

を 比べ た とこ ろ

，

刺

激 な しに比べ て

，

超

音

波 照

射

は

水

分 子

透

過

性

を

増 加

さ せ

，一

方

，

加 温水

は

水 分 子 透 過 性

を

減 少

さ せ た

。

　 超 幵 波

を

照 射 す

る と

，

温 熱 効 果

と

機 械

的

効 果

が 生 じ る と

考

え ら れてい る

。

温

熱 作

用に よるカエ ル の皮

膚

の

水

分

丁移 動

に

関す

る

報 告

は

な く

，

加 温 水

と

超 盲波 照射

の

_{結 果}

が

相 反す

る

も

の で

あ

っ た た め

，

超 音波 照 射

の

機 械 的 効 果

は

存 在 す

る と

考

え ら れる

。

　

リンガ

ー

氏 液 中

を

超 音 波

が

伝 播 す

る と

き

に

，

伝 播 方 向

に

押

さ れ る

力

が 生 じ る， これ は

超 音波

の

放 射

圧 に よ る

も

の で

，

皮 膚

の み でな

く

，

溶 液 中

の

水 分 子

に

作

用 し

，

直

進

流

と

呼

ば

れ

る

流 体 運動

を

引 き起

こ

す

。

溶 液 中

の

流

れ は

超

音 波

のプロ

ー

ブ

面

にほ ぼ 垂

直

で

，

こ の

直 進 流

に よ

り

，

皮

膚

に

水 分子

を

押

し

込

む。 ま た

，

超 音 波 照 射

に よ

り

，

非 常

に

大 きな振 動 加 速 度

が

発

生

し

，

水 分 子

の

皮 膚

に

衝 突 す

る

力

が 生

じ

るた め

，

結 果

と

し

て

水 分 予

を

皮 膚

に

押

し

込

む。

本 実験

に おいて

，

直 進 流

や

振 動 加 速 度

が

影 響 す

ると

考

え る と

，

液 面

下

降

が

抑 制

さ れ る

方 向

に

作 用 す

るは

ず

で

あ

る

が

，

超 音 波 照射

は

刺 激 な し

よ

り液 面 ド降 が 促 進 し

た。 し た がっ て

，

超 音 波

の

物 理 的特 性

に よ

り水 分 了移 動

が

促 進

周

波 数

（

Hz

）

図

4

　キャ ビテ

ー

ショ ンを 発生さ せ るのに 必要な超 音 波強

　 　

度と周波

数

の関係 （文

献

15

）を 著

者

が

・

部 改 変 ） 低 周 波 数 超 音 波

（

〜

⊥

00kHz

）に おい て は約

lIV

，

”_{cm2 で キ} ャ ビテ

ー

ショ ン は発 生 する が

，

本 実 験で使用 し た周 波 数 lMIIz

，

強 度

0

．

5　

W

〆Cln2 の超音 波照射中 に は キャ ビテ

ー

シ ョンは 牛

．

じ ない

．

し たの では ない

。

振 動

とい

う機 械 的 刺 激

が

皮 膚 組 織

に

影

響

を

与

え

，

水

分

子

移

動

が 促 進 し た と

考

え

ら れ る

。

　

超

音波 照

射

に よっ てア ク チン フ ィラ メン トの

脱 重 合

が 生 じ

，

隣

接

す る 細

胞

聞で分 子 が

拡 散 す

るの

を防 ぐ構 造

で あ る

tight

　

junction

の

_{開 閉}

に

影 響

を’

∫

え る との

_{報 告}

が あ る510 ）］2t

’

1）

。

この よ

う

な 変

化

は，

超

9

’_{波 照}

_射

_{に よ} っ て 生 じ る キャ ビ テ

ー

シ ョ ンが 原 因であ る と

考

え ら れて い る

。

キャ ビ テ

ー

ショ ン と は

，

液 体

の圧

力

が 飽

和 蒸 気

圧 以 ドに急 激 に

低

下

す

る と き に

，

液

体

が 液 相 か ら気

相

に 変

化

し

，

微

小 な

気 泡

が 生 じ る 現

象

であ る

。

超 音波

は

疎 密

波で

あ り

，

液 体 中

を

伝 播 す

る と き に

疎

の

_{部 分 （}

_低

圧

部）

と

密

の

部 分 （

高

圧

部 ）

が 生 じ る

。

超 音 波

に よっ て

液 体 中

の

低

圧

部

で

気 泡

が 発 生 し

，

成 長 し た

後

，

高 圧

部

で

_{気 泡}

は

崩

壊

す

る。

気 泡

が

崩 壊 す

る と

き

に

衝 撃

圧 が 生 じ る

。

本 実験

で

使 用

し た

周 波 数

1MHz

，

強 度

0

，

5

　

W

／cm2 の超

音 波 照 射

中

には キャビ テ

ー

ショ ンは 生 じ ない

_（

図

4

）15〕 か ら

，

本

実 験

におい て は キャビ テ

ー

シ ョ ン以

外

の

_{原 因}

が あ る と

考

え ら れ る。 キャビテ

ー

ショ ン以

外

の

原 因

で

皮 膚 構 造

を

変

化

させ

，

1

葛

い

皮 膚

透

過 性

を

維 持

し

，

水 分 子 移動

を

促

進 し た

可 能 性

が

あ

るが

，

本 実 験

においては

そ

の

原 因

の

特 定 ま

で は 至っ て い

な

い。

　 本 研 究

の

結 果

よ

り

，

超

音波

の

機 械 的効 果

に よ

り

，

カエ ル の

皮 膚

に

お け

る

水 分 子 透 過 性 を促 進 す

る こと

が

で

き

た。 カエ ルとヒトの

皮 膚 構 造

は

異 な

っ ている か ら

，

こ の

結 果

が

，

ヒ ト の

皮 膚

の

水 分 子 透 過 性

に必

ず

し

も

応

用

で き

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service

Japanese _{Physioal 　Therapy 　Assooiation}

32

理 学 療 法 学 　 第

34

巻 第1号 る と はい

え

ないが

，

超 音

波 照

射

中には 機

械

的

効

果 が 生 じ る

。

　

現 在

，

理

学 療 法

の

治 療

手

段

の

一

つ と して

，

超

幵 波

は

深

部

の温

熱 効 果

を

得

るた めに

使

わ れる こと が

多

い

。

しか し

，

超 音波 照

射

に よ る 振

動

エ ネル ギ

ー

の

．・

部

が

，

温 熱エ ネル ギ

ー

に

転 換

さ れてい る か ら

，

温 熱 効 果

のみ を

得

ること は

不

可

能

で ある

。

本 実

験におい て も

，一

般 的

に

温 熱効 果

を

得

るた めの連 続 波の

条件

で

，

機

械 的

効 果

を

確 認

で き た

。

し た がっ て

，

臨床

におい て

，

温 熱 効 果

を

得

るた めに

，

他

の温

熱 機 器

と

同様

の 目

的

で

超 音 波

を

使 用

し た

場 合

に

，

機

械 的 効

果

が 生 じ

，

予想 外

の

結 果

が

得

ら れる可

能 性

が ある

。

こ の よ

う

に

，

超 音 波

は

治療 手 段

の

一

つ _{と し}て

使 川 す

る に は

，

ま だ

未 解 明

な

部 分

が

多

い。

特

に

，

超 音 波

の

機 械 的 効

果

に

対 す

る さ ら なる

研 究

が 望 まれ る

。

謝 辞

：

本研 究

を

行 う

に

あ

た

り超 音 波 治療 器 を貸 与

して

く

ださっ た

伊 藤

超

短 波 株 式 会社

に

深 謝

いた し

ます

。

文 　 　献

1

）

Baker

　

KG

，

　

Robertson

　

VJ

，

　et α

1

．

：

AReview

　of　therapeu

−

　 ticultrasく，und ； Biophysical　 effects

，

　 Phys　Ther 　

8

　t（

7

）：

　 1351

−

1358

，

2001

．

2）菊池 喜 充 （編 ）：超 音 波医学 改訂第

2

版

，

医学 書院

，

朿 　 京

．

1979

．

p ！

96

，

3

）

Dinno

　

MA

，

　

Crum

　

LA

，

　et　al

．

：

Thc

　cffccl　of　1

．

hcrapeutic

　 ultrasound 　on　etectrophysiological 　para正neters 　of　

frog

　 skin

．

　

Ul

吐rasound 　

in

　

Med

＆

Biol

　

l5

  ：

461

−

470

．

】

989

．

4

）

Dtnno

　

MA

，

　

Al

−

Karmi

　

AM

，

　et　al

．

：

Effcct

　or　

frce

　radical

　 scavengers 　on　changes 　

in

　

ion

　conduct

．

ancc 　

during

　expo

−

　 sure 　te　therapeuticultrasound

．

　

Membrane



Bloche

エnistry 　

1

〔｝：

237

−

247

，

　

1993

．

5

）

Al

−

Karlui

　

AM

，

　

DinnD

　

MA

，

　et　al

．

：

Calcium

　and　the　effects

　 of　ultrasuund 　on　

frog

　skin

．

　

Ultras

〔＞und　

in

　

Med

＆　

Bio

王

　

20

（

1

）：

73

．

．

．

81

，

1994

．

6

）

Mortimer

　

AJ

，

　

Dyson

　

M

：

The

　effect　of　therapeutic　ultra

−

　 soulld　on　calcium 　uptake 　

in

　

fit

〕robrasts

，

　

Ultrasourld

　

Med

　

14

：

499

−

506

，

1988

．

7）

Cereijido

　

M

，

　

Robbins



ES

，

　et α

1

．

：

P

〔＞

larized

　

monolayers

　

fornl

¢

d

　

by

　epiihc／

lia

且 ceLls　Qn　a　perrneable　und 　trans［u

−

　 cent　suppor 亡

．

　

J

　

Cell

　

Biol

　

77

：

853

−

880

，

1978

．

8

）　

Mcza

　

I

，

　

Il

）arra 　

G

．

　et　α

1

．

：　

Occ

！uding 　

junctions

　and

　 cytoskeletal 　 components 　

in

　n　culturcd 　tlransp〔，rting

　 ep ［thelium

．

　

J

　

Ceil

　

Biot

　87：746

−

754

，

1980

．

9

）

Mill

¢r　

DL

，

　

Themas

　

RM

，

　e亡α

1

．

：

Ult

．

rusenic 　cavization 　

indi

．

　 rectly　

ind

し1ced　single　strand 　

breaks

　

ill

　DNA 　of　vial ）

lc

　 ce ］

ls

　

in

vitro 　

by

　the　actiun 　of　residual 　

hydrogen

　_perox

．

　

ide

．

　Ultrasound　Med 　Biol　17：729

−

735

，

1991

，

10）

Mitragotri

　

S

，

　

Kost

　

J

：



Low

−

frequency



sonophoresis

．

　

Advanced

　

Drug

　

Delivery

　

Reviews

　56：589

−

60⊥

．

2ee4

，

11） 名古屋 大学 医 学 部 付 属 動 物 実 験 施 設 ：名

．

占屋 大学 医 学部 動 　 物 実 験 非旨釧

』

，

　1998

，

12）Bentzel　CJ

，

　Ilainau　B

，

　et　al

．

：Cytop！asmic 　regulatien 〔｝f

　

tight

　

junction

　

permeabilily： EfEect

　

of

　

p且a、

　

nt

　

cytokinTns

，

　 Am 　

J

　Physiet　239：C75

−

C89

．

198〔｝

．

13）

Contreras

　RG

_，

　Gonzalcz

−

Mariscal　L

，

　et　al

、

：The 　role 　of

　 calcium 　in　the　making 　of 　a 　transporting 　epithelium

．

　News

　 in　Physi〔｝10gical　Sciences　7：105

−

108

．

1992

．

14）

CQntreras

　RG

，

　Millcr　

JII

，

　et　al

．

：Interactioll　ef　calcium

　 with 　plasma 　membrane 　of 　epithelia1 （MDCKI 　ccll 　

during

　

junction

　

formation

，

　

Am

　

J

　

phys

［o ⊥

263

：

C3

上

3

−

C318

，

1992

．

15）MasQn 　　TJ

，

　Lorimcr　

JP

：

Sonochemistry

Theory

．

　

App

⊥

icadons

　and 　

Uses

　of　

Ultrasound

　

in

　

Chemistry

．

　

John

　

Wi

［！y ＆

Sons

，

　

New

　

Yerk

，

1988

，

　pp30

−

32

．

<Abstract>

Nonthermal

Effects

of

Ultrasound

on

Transdemial

Transport

of

Water

Molecules

Yoshitaka

OHNO,

RPT,

Masutni

MTY,ALZU,

RPT,

Takahire

KIYAMA,

RPT

Pnogram

in

Ph),sical

and

Occupational

Therapor,

Graduate

Sehoot

of

Medicine,

IVdgaya

Uhiversity

Application

ofultrasound changes skin

_{permeability.}

The

change of skin

_permeability

is

affected

by

nonthermal actions and

thermal

actions.

However,

the studies about nonthermal actions

have

not

been

reported suffIciently,

In

the _present study, we examined whether nonthermal effects of

ultrasound would enhance water molecuLes

transport

through

thc

excised

frog

abdominal skin.

Ten

frogs'

skins were used

for

this

experiment.

The

skin

internal

surface was exposed to

1)L･IIIz

continuous ultrasonic vibration at the

int.ensity

of

O.5Wlcm2

with a

10.7cm2

transducer of

3.7cm

in

diarneter

for

IOmin.

Since

application of ultrasound

_generates

heat,

a

heat-only

application was

devjsed

using

the

frog

Ringer's

solution

heated

to

the

same

level

of temperature as that atler

application of ultrasound

to

investigate

the effect on melecules transport.

Application

of ultrasound

produced a significant

increase

in

transdermal

transport

oi water molecules. and a

heat-onLy

applieation produced a significant

decrease.

These

resutts were opposite

to

each other, suggesting

that

the

nont.hermal effects of ultrasound were responsible

for

enhanced water molecules through