今回は、2025年9月2日に
放送されたカズレーザーと学ぶ。
最終回を振り返っていきたいと
ますので宜しくお願いします。
物理学者ががん検査に革命!
体の異常を全透視して寿命150歳に!?
神戸大学 数理・
データサイエンスセンター
株式会社IGS 代表取締役
教授 木村建次郎先生は、
物理学を応用して医療機器を作る
仕事をされている。
木村先生のチームが、
10何年かけて開発した
医療機器は、乳房の中の
がんを発見する
マイクロ波マンモグラフィ。
これは、挟む必要がない。
従来のマンモグラフィの機械は、
X線を使って見る方法で、
若い女性の場合は硬い胸をしている。
胸の中にある線維芽細胞が
放出するコラーゲン繊維が、
硬さを保っている。
がん細胞が増えてくると、
コラーゲン繊維の硬いもの
の中に埋もれてしまい、
X線では区別が困難。
マイクロ波マンモグラフィでは、
がんを立体的に撮影。
X線はがんの重さを見ていて、
硬くて重いものほど、見やすい。
X線は重さ・密度の違いを写す。
女性の胸の場合、がん細胞
そのものを見てる訳ではなく、
がん細胞が増殖することによって、
できたタンパク質が集まって
硬くなった部分を見ている。
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若くない人の場合は、
がんができていれば硬くなり、
他の部分は柔らかいので、
X線でも見やすい。
若い人の場合は、
がんができていなくても、
元々 硬い。
硬いものと硬いものの
区別がつかず、見えづらい。
マイクロ波の場合は、
磁石(電磁界)への
つきやすさを見る。
つまり、がん細胞ができた時に
そのがん細胞の中に血管が
どんどん増殖して、その中の
水分子が多くなったときに、
元々油(脂肪)の中に水(がん)が
浮いているような状態になる。
X線で見ると、水と油の重さは
あまり変わらないので、
区別がつかない。
マイクロ波で見ると、水は磁石に
非常に引きつけやすい。
油(脂肪)は磁石(電磁界)につかない。
「水と油」の原理でがんを３D撮影。
木村先生が世界で初めて解いた
数学の理論は、波動散乱の逆問題。
逆問題を理解するには、反対の
順問題について説明する必要がある。
順問題とは、湖に白鳥が浮かんでいる
のが見えていれば、そのそばに石を
投げると、波紋がどう広がって
いくかは予測できる。
つまり、そこに白鳥がいるという
状況がわかっている時、波紋が当たって
どのように跳ね返るかという結果を
予測計算すること。
逆問題は、白鳥がいるとわからない、
何がどこに浮かんでいるかわからないが、
跳ね返ってきた波を測って、何が
浮かんでいるか？
つまり、白鳥を導こうとする問題が
逆問題だという。
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木村先生が解き明かしたのは、
マイクロ波を飛ばすだけで、
見えない場所にある物体を
可視化できる奇跡の数式。
これを応用し、地下に埋まった
石油やレアメタルなどの
探査依頼が殺到。
木村先生は世界中で起こる
銃撃テロで、人の命が理不尽に
奪われる悲劇を見て、
自らの物理学の力で
防ぎたいと考える。
安全が守られる社会を
目指している。
脳死以外の全ての死をなくす。
病気で死ぬのは、臓器の機能が
失われ、最終的に脳活動が
停止するため。
脳さえ完璧に守り続ければ、
人間はその限界まで
生きられるのでは？と、
木村先生は考える。
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