頭蓋内温熱治療を目的としたシミュレーションに必要な脳・腫瘍組織の光熱物性値の測定

• Project/Area Number: 22K16670
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56010:Neurosurgery-related
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 佐野 史弥 東海大学, 医学部, 助教 (40879839)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: レーザー / 温熱療法 / 脳腫瘍 / 熱測定 / 光物性値

Outline of Research at the Start

脳腫瘍に対するレーザー治療のコンピュータモデルを用いた光・温度拡散のシミュレーション法を評価手段として利用できるように開発する。
シミュレーションモデルに必要となる脳、脳腫瘍における物性値（比熱、熱伝導率、光の吸収係数、散乱係数など）を測定を行う。

Outline of Annual Research Achievements

脳神経領域でもてんかんや脳腫瘍に対するレーザーを用いた組織内照射加温(LITT: laser interstitial thermotherapy）が行われるようになった。現在のLITT治療は、組織温度の上昇を後追いで観測し治療計画を組み立てている。そこで温熱療法の効果を事前に脳組織生体シミュレーションを行えれば、治療の確実性と安全性が向上する。シミュレーションを行うためには、脳や脳腫瘍の光学・熱物性に関する基礎データが必要と考え、脳および脳腫瘍病変を用いた基礎値の測定を提案する。脳組織における光温熱生体数値シミュレーションモデルはなく、そのモデル構築に必要な組織における物性値は、The Foundation for Research on Information Technologies in Society : IT'ISのデータが有名である。しかしこのデータベースには、レーザーを光源としたデータは記載されていないため、光物性値と熱伝導率の測定を加え既知のデータを補完する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

腫瘍の熱伝導率、光物性値の測定を行い計測値を行った。現在は光特性値が安定しないこともあり、整合性があるか確認を継続している。。

Strategy for Future Research Activity

計測法の安定化。
熱伝導率、光物性値の連続した計測の効率化を図っている。