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Establishment of Safety and Spinal Cord Protection Strategies for Cryoablation for Spinal Tumors

Research Project

Project/Area Number 22K09303
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

Demura Satoru  金沢大学, 医学系, 教授 (00348228)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小林 源哉  金沢大学, 附属病院, 医員 (00910572)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords脊椎腫瘍 / 凍結融解壊死治療 / 脊髄保護 / 脊髄低温障害 / 凍結免疫 / 凍結治療 / 脊髄 / Cryoablation / 脊椎
Outline of Research at the Start

“凍結融解壊死治療(Cryoablation)”は組織を凍結および融解させることにより、腫瘍の局所制御や循環器疾患の一部に応用されている治療手技である。本手技は低侵襲でありながら、放射線治療抵抗性の腫瘍に対しても有効性が確認されており、各領域で注目されている。しかしながら脊椎疾患に対するCryoablationにおいては、未だ安全かつ効果的な手法は確立していない。本研究では、①長時間凍結における脊髄低温障害の検討、②腰髄における神経低温障害の検討、③遮蔽物による脊髄保護効果の検討、④脊椎Cryoablationに適したプローベ形状の検討を行う予定である。

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to establish safety and spinal cord protection for spinal tumor cryoablation. In a canine model, we correlated epidural temperature with spinal cord injury. Maintaining epidural temperature at or above 4°C prevented spinal cord injury; the critical threshold is 1-4°C. This defines a clear safety margin. We also tested "separation surgery" (creating vertebra-dura distance). A 5mm gap maintained safe epidural temperatures (>4°C). Separation surgery proved effective for spinal cord protection. These findings advance safer clinical application.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脊椎腫瘍に対する凍結治療は有効だが、冷却による脊髄損傷のリスクがあった。本研究は、動物実験で安全な温度条件(硬膜外温度4℃以上)を世界で初めて明らかにし、脊髄を守るための分離手術(脊椎と脊髄の間に隙間を作る手術)の有効性も示した。
この成果は、凍結治療の安全性を飛躍的に高め、医師がより安心して治療を行える明確な指標となる学術的意義を持つ。社会的には、重篤な合併症(脊髄麻痺)のリスクを低減し、がん患者さんの治療選択肢を広げ、QOL向上に貢献することが期待される。

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cryogenic Spinal Cord Injury Using a Canine Model: An Experimental Study on the Safety of Cryoablation for Metastatic Spinal Tumors.2024

    • Author(s)
      Kobayashi M, Kato S, Demura S, Yokogawa N, Yokka A, Nakade Y, Annen R, Gabata T, Tsuchiya H.
    • Journal Title

      AJNR Am J Neuroradiol.

      Volume: 45 Issue: 4 Pages: 424-431

    • DOI

      10.3174/ajnr.a8151

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 脊椎転移に対する術中Cryoablationにおける“Separation”の効果2024

    • Author(s)
      有藤 賢明
    • Organizer
      第39回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 脊椎腫瘍に対する凍結融解壊死療法の安全性 ―イヌを用いた実験的検証―2023

    • Author(s)
      小林源哉、加藤仁志、出村諭
    • Organizer
      第49回日本低温医学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 脊椎腫瘍に対する凍結融解壊死療法の安全性 ―イヌを用いた実験的検証―2022

    • Author(s)
      小林源哉、加藤仁志、出村諭
    • Organizer
      第51回日本脊椎脊髄病学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] An experimental study on the safety of cryoablation for spinal tumor2022

    • Author(s)
      Kobayashi Motoya, Satoshi Kato, Satoru Demura
    • Organizer
      EUROSPINE 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 脊椎外科班研究業績

    • URL

      https://ortho.w3.kanazawa-u.ac.jp/research/work/spn_group/

    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2026-01-16  

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