リアルタイム三次元超音波を用いた21世紀の心臓外科手術:拍動下心内手術の確立

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14207051
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高本 眞一 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (60137833)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 師田 哲郎 東京大学, 医学部付属病院, 講師 (10332587) ; 本村 昇 東京大学, 医学部付属病院, 講師 (40332580) ; 村上 新 東京大学, 医学部付属病院, 講師 (70190874)
• Keywords: 拍動下心内手術 / 三次元超音波 / 2Dアレイ / 超音波リアルタイム三次元装置 / 高周波超音波振動子付縫合器

Research Abstract

心臓手術の低侵襲化を目指し、Image-guide下の拍動下心内手術法の開発を行ってきた。
平成14年度は透明管内に内視鏡を挿入可能な心臓内視鏡を考案し、透明管の先端を心臓内に軽く押し当てることにより循環血液を排除し心臓内構造および心臓内病変部を直接観察できるようにした。さらに、心臓内にて手術操作が可能なように先端に垂直方向に両端針が往復しうる自動縫合器を組み合わせた。これらにより心臓内を観察した後、手術操作を加えることができ、人工心肺を用いずに心臓内手術が可能となる。
平成15年度は主にリアルタイム3Dエコー・ガイド下の拍動下心内手術法の開発を行った。リアルタイムで超音波三次元エコー情報を収集できる三次元プローブとそれを駆動する超音波診断装置により心臓内で操作する鉗子や縫合器を三次元的にかつリアルタイムに観察が可能となる。現在、超音波機器メーカー各社にて三次元超音波の開発が行われているものの、Image-guide下手術に応用するためには時間分解能、空間分解能および操作性の面においてそれぞれに問題を有している。平成14年度は機械スキャンを用いた1D超音波探触子を利用していたが、その5フレーム/秒という低空間分解能から15年度は2Dマトリックスアレイ・プローブを用いた超音波リアルタイム三次元装置の開発をアロカ株式会杜とともに行った。これにより理論上20〜25フレーム/秒の高空間分解能が得られる。
今後は14年度に開発した縫合器に高周波リニア型超音波振動子を装着し、縫合時に生体組織に針が確実にかかることをリアルタイムに観察できる高周波超音波振動子付縫合器を開発し、また、開発中の2Dマトリックスアレイ・プローブを用いた超音波リアルタイム三次元表示装置の機能向上を行う。

Research Products

• [Publications] 末松 義弘: "Semi-automatic suturing device for minimally invasive cardiac surgery"胸部外科. 56. 203-206 (2003)
• [Publications] Yoshihiro Suematsu: "Beating Atrial Septal Defect Closure Monitored by Epicardial Real-time Three-dimensional Echocardiography without Cardiopulmonary Bypass"Circulation. 107. 785-790 (2003)
• [Publications] 末松 義弘: "Off-pump intracardiac surgery"臨床医学. 36. 187-194 (2004)