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新規のレーザー衝撃波液体ジェットメスを用いた食道癌に対する粘膜下層剥離術の開発

Research Project

Project/Area Number 21659313
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Digestive surgery
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

宮崎 修吉  東北大学, 大学院・医学系研究科, 非常勤講師 (50282075)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 里見 進  東北大学, 病院, 教授 (00154120)
宮田 剛  東北大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (60282076)
亀井 尚  東北大学, 病院, 助教 (10436115)
中川 敦寛  東北大学, 病院, 助教 (10447162)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2010: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2009: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywords食道癌 / 内視鏡的治療 / レーザー / ウォータージェット / 産官学連携 / 医療工学 / 低侵襲治療 / トランスレーショナルリサーチ / 食道 / ウオータージェットメス / 粘膜下層剥離術
Research Abstract

「本研究の目的」第一に内視鏡に導入可能なレーザー衝撃波液体ジェットメスを試作し、食道粘膜下層剥離(endoscopic submucosal dissection:ESD)のためのパラメータと装置形状の最適化を摘出動物(ブタ)臓器を用いて明らかにすることである。第二に試作した装置を全身麻酔・内視鏡下に術中画像モニタリング下に使用し、食道粘膜下層における組織深達度を含めた切開特性、血管温存性を組織学的に検討し臨床応用に向けた知見を蓄積することである。
「本年度研究実績」平成21年度に明らかにされたレーザーエネルギー、装置形状など流体生成に関するパラメータ、データを基に、消化管内視鏡に導入可能なカテーテルタイプのレーザー衝撃波液体ジェットメスを試作した。昨年度の検討で、臨床応用に向け、生成されるジェットの客観的な「つよさ(衝撃力)」に関するデータの必要性が示唆されたため、これまでの高速度撮影によるジェットの初速測定に加えて、フォースメータを用いた衝撃力の測定を行った。その結果、前年度最適化された条件(レーザー照射エネルギーを1.0-1.5J/pulse、周波数3Hz、ノズル径21G)は0.5-1.5 N/pulseの衝撃力に相当することが明らかとなった。ブタ動物モデルにおいてESDを行った結果、(1)既存の機器と比較して十分な剥離能力を有する、(2)周囲組織の損傷は生じない、(3)200μm程度の細血管は温存される、(4)視野を含めた操作性は良好であることが確認された。いずれも従来の内視鏡用のデバイス、あるいはウォータージェットデバイスの欠点を克服し得る知見であり今後臨床応用に向け、さらに開発を進める予定である。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2011 2010 2009

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Pulsed laser-induced liquid jet evolution from shock/bubble interaction to neurosurgical application2011

    • Author(s)
      Nakagawa A, Kumabe T, Ogawa Y, Hirano T, Nakano T, Watanabe M, Yamamoto H, Ohtani K, Satomi S, Takayama K, Tominaga T
    • Journal Title

      Shock Waves

      Volume: In press

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental Application of Pulsed laser-induced liquid jet(LILJ)tochnology as a possible novel device for esophagogastrointestinal endoscopic therapy2011

    • Author(s)
      Toru Nakano, Chiaki Sato, Masato Yamada, Atsuhiro Nakagawa, Hiroaki Yamamoto, Masaaki Nakai, Go Mid, Shukichi Miyazaki, Akira Sato, Kazuyoshi Takayama, Teiji Tominaga, Susumu Satomi
    • Journal Title

      JSMBE proc.

      Volume: In press

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 日本生体医工学学会H21年度各賞報告荻野賞「細血管温存下に組織破砕・切開可能な内視鏡デバイス:レーザージェットメスの開発」2010

    • Author(s)
      中川敦寛、中野徹、山本裕朗、新家光雄、松永忠雄、孫明宇
    • Journal Title

      生体医工学

      Volume: 48(6) Pages: 626-627

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Journal Article] Pulsed laser-induced liquid jet : evolution from shock/bubble in teraction to neurosurgical application2010

    • Author(s)
      中川敦寛
    • Journal Title

      Shock Waves (In press)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] パルスHo : YAGレーザーを用いた微小ジェットの臨床応用:東北大学における医工学連携の取り組み2009

    • Author(s)
      中川敦寛
    • Journal Title

      日本レーザー医学会誌 30

      Pages: 113-119

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] レーザー誘発パルスウオータージェットメスを用いた食道内視鏡的治療のための基礎的研究2010

    • Author(s)
      中野徹、佐藤千晃、山田誠人、宮崎修吉、亀井尚、宮田剛、桜井直、中川敦寛、山本裕朗、高山和喜、冨永悌二、里見進
    • Organizer
      第80回日本消化器内視鏡学会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2010-10-14
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Experimental Application of Pulsed Laser-induced Liquid Jet(LILJ)Technology as a Novel Device for Endoscopic Submucosal Dissection(ESD)for Early Cancer of the Esophagus2010

    • Author(s)
      Toru Nakano, Chiaki Sato, Masato Yamada, Go Miyata, Shukichi Mivazaki, Takashi Kamei, Atsuhiro Nakagawa, Kazuyoshi Takayama, Teiji Tominaga, Susumu Satomi
    • Organizer
      12^<th> World Congress of the International Society for Disease of the Esophagus
    • Place of Presentation
      Kagoshima
    • Year and Date
      2010-09-04
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] レーザー誘発パルスウオータージェットメスを用いた食道内視鏡的治療のための基礎的研究2010

    • Author(s)
      中野徹、宣田剛、宮崎修吉、亀井尚、佐藤千晃、山田誠人、桜井直、中川敦寛、山本裕朗、高山和喜、冨永悌二、里見進
    • Organizer
      第65回食道学会
    • Place of Presentation
      久留米
    • Year and Date
      2010-09-01
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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