2015 Fiscal Year Research-status Report
マイクロ波と高周波電流を併用するハイブリッド電気メスの開発
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15K06010
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
齊藤 一幸 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (80334168)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 公一 千葉大学, フロンティア医工学センター, 教授 (90108225)
高橋 応明 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (70267342)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 外科処置デバイス / 凝固 / 止血 / 切開 / マイクロ波 / 電気メス装置 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の外科手術では，エネルギーデバイスと呼ばれる電気メスや超音波凝固切開装置が広く用いられている．これらの機器は，単独で止血や切開が可能であるので，大変有用である．しかしながら，改善すべきいくつかの問題も存在する．例えば，電気メスを使用すると組織温度が過度に上昇するため，炭化が生じ煙が発生する．また超音波凝固切開装置では，それ自身が機械的に振動するため，血液や体液がしぶきとなって飛散する．この煙やしぶきが，特に腹腔鏡手術の際に視野の低下を引き起こし，問題になることがある．
そこで本研究では，組織の炭化やしぶきを生じさせることのないマイクロ波エネルギーに着目した．マイクロ波エネルギーは，特に組織の凝固・止血に優れる．そこで本研究では，組織切開性能に優れる従来の電気メスと，マイクロ波による組織の凝固・止血機能を一体化させた新しい外科処置デバイスを開発することを目的とする．
本年度は，まず，実際の外科手術の状況を鑑み，従来の電気メスと類似の形状であるストレート型デバイスと，血管や管腔臓器などのシーリングが可能な鉗子型デバイスの2つを開発することを決定した．そして，計算機シミュレーションと摘出臓器を用いた実験により，デバイスに組み込むマイクロ波アンテナの構造の目途がついた．さらに，購入した電気メス装置を用いて，上記マイクロ波アンテナと組み合わせが可能な電極構造についていくつかの候補を得ることができた．
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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
まず，当初の予定通り，計算機シミュレーションを活用し，また摘出臓器を用いた実験を行うことにより，マイクロ波アンテナの基本的な形状を見出すことができた．なお，ここでは，実績の概要でも述べたように，ストレート型と鉗子型の2種類のデバイスについて検討を行うことができたため，デバイスのバリエーションを多くするという点において有用である．
また，電気メス用電極についても実験的に調査を行い，ストレート型，鉗子型それぞれに適した形状を把握することができた．特に鉗子型デバイスにおいては，当初予想していたよりも複雑な電極形状が必要であることがわかった．
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| Strategy for Future Research Activity |
“現在までの進捗状況”で述べたように，これまでに2種類のデバイスにおけるアンテナ設計指針についてほぼ明らかにすることができた．しかしながら，それらのデバイスについて，使用状況によっては給電回路とのインピーダンス整合が十分でない場合があることもわかってきた．そこで今後は，マイクロ波アンテナの組織凝固・切開性能（すなわち，マイクロ波エネルギーによる加熱領域分布）を維持したまま，インピーダンス整合を改善するための検討を行う予定である．
さらに，少なくとも動物を用いた実証実験で使用できるような実用性の高いデバイスを試作すべく，その材料や加工方法についても検討を開始する予定である．
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