| Project/Area Number |
19K09056
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
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| Research Institution | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
齊藤 元 岩手医科大学, 医学部, 教授 (20323149)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水戸部 一孝 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (60282159)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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| Keywords | 温熱療法 / 磁性体 / 悪性腫瘍 |
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| Outline of Research at the Start |
磁性体を用いた癌の低侵襲的温熱療法は，初回の磁性体穿刺のみの侵襲で，その後は体外より磁場をあてるだけで，温度計穿刺も必要なく何回でも非観血的に磁場誘導の自動定温温熱療法を継続でき，患者負担が少なく，医療経済にも優れた特徴をもち，本方式が臨床応用されれば，社会に対する波及効果も高いと思われる．当該研究期間では，温熱システムの精度向上を主目的とし，可能であれば動物実験を目指す．もし動物実験に至らなかった場合は，その後の橋渡し的研究として，当該研究期間は温熱システムの精度向上に専念する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
切除不能進行がんに対しては対症療法しか残されておらず，今後QOLを考慮したさらなる低侵襲治療が望まれる．本研究では 「43℃にキュリー点を持つ感温性磁性体を温度計測用プローブとして利用，目標温度到達を磁性体の透磁率変化として体外からモニターするワイヤレス温度計測による低侵襲な温熱療法システムの確立」を目標としている．
当該研究期間では，継続研究で開発したDriveコイルと温度計測Pickupコイル一体化ユニット，さらにノイズ低減アナログ回路，高出力誘導加熱装置，ロックインアンプ，PCを組み合わせたワイヤレス温度計測・誘導加熱システムを用い，in vitro で発熱実験を行い，抗腫瘍効果としての発熱効率・深度伸深，温度検知力向上を目的とし継続検証中である．
前年度から今年度にかけて連結型Pickupコイルの中心間距離について最適解を検証するため，中心間距離15mm, 20mm, 25mmの3種類の連結型Pickupコイルを用い検証実験を継続した．その結果，中心間距離20mmの連結型Pickupコイルが最もS/N比が高いことが再現性をもって確認できた．また中心間距離20mmの連結型Pickupコイルを上方・下方に設置した直列連結型Pickupコイルでは，電圧が2倍になることが確認でき，S/N比の向上が期待できることが判明した．なお本課題は過去年度より再現性を含め検証を継続しており，成果は年度をまたぎオーバーラップしている．
一方，温熱治療効果判定において，治療後の微小検体を用いた通常の組織学的評価は極めて困難である．そこで研究計画の発展型として，質量分析装置（MS）を用いた腫瘍細胞熱変性と良悪性鑑別評価も検証した．その結果，組織学的検証が困難な微小検体であっても．MSを用いれば正診率92％で良悪性鑑別が可能なことを確認できた．今後も平行して温熱治療効果のMS評価を検証していきたい．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
継続研究で開発したDrive coil と温度計測のためのPickup coil一体化ユニット，さらにノイズ低減のためのアナログ回路，誘導加熱するための高出力誘導加熱装置，ロックインアンプ，PCを組み合わせたワイヤレス温度計測・誘導加熱システムを用い，in vitro で発熱実験を行った．前年度から今年度にかけて連結型Pickupコイルの中心間距離について最適解を検証するため，中心間距離15mm, 20mm, 25mmの3種類の連結型Pickupコイルを用い検証実験を継続した．その結果，中心間距離20mmの連結型Pickupコイルが最もS/N比が高いことが再現性をもって確認できた．また中心間距離20mmの連結型Pickupコイルを上方・下方に設置した直列連結型Pickupコイルでは，電圧が2倍になることが確認でき，S/N比の向上が期待できることが判明した．また抗腫瘍効果の確認のためのpreliminary dataとして，微小検体でも悪性腫瘍が確認できる手法としてMSがその一つである可能性を見出した．
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に引き続き今後は，抗腫瘍効果としてのさらなる発熱深度伸深，発熱高率や温度検知向上を目的とし，見出した課題についても随時検証を加え，システムユニットの再構成など検証を行っていく．なおシステムユニットに関し再構成が行われた際には，その都度，昇温の再現性，また昇温範囲や深部到達距離なども再検証が必要と思われる．またMSによる悪性腫瘍検出の技術を，他分野でも応用可能かもさらに検証予定である．
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