2015 Fiscal Year Research-status Report
脳外科手術の術中画像診断における光音響画像化技術の有用性の検証
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15K10379
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| Research Institution | National Defense Medical College |
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Principal Investigator |
大谷 直樹 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 講師 (20573637)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 健太郎 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 教授 (30200364)
石原 美弥 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 教授 (30505342)
平沢 壮 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 助教 (60583086)
和田 孝次郎 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究, その他部局等, 准教授 (70649409)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 光音響画像 / 脳出血 / 脳血管 / 頭蓋内診断 / 画像診断 / 超音波エコー / 脳神経外科 / 術中診断 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脳外科手術では病変部と周囲脳血管との位置関係を迅速、的確、かつ再現性良くリアルタイムに術中確認することが重要である。従来から我々は、血中ヘモグロビンを初めとする光吸収体を高コントラストに画像化する光音響画像化技術を推進している。本研究では新たに改良した光音響画像化装置を用いて病変部と周囲脳血管の描出における特性（空間分解能、感度）、操作・再現性について評価することを目的とする。当該年度は基礎的研究を主体にすすめることで、頭蓋内血腫モデルを作成し、光音響画像装置に関する性能や特性を検証するとともに、操作性、再現性を向上するべく機器の性能開発に努めた。具体的には全身麻酔下に開頭し、予め確保しておいた動脈ルートから40μlの血液を採取し、シリンジポンプを用いて脳表から深さ4mmの部位に注入し、頭蓋内血腫モデルを作成した。本モデルを対象に光音響画像を取得し，その後に摘出した組織の断面と比較した。血腫の存在領域において光音響画像が高輝度となっており，光音響画像化技術により血腫を高コントラストに描出できている一方で，提示した画像において画像の空間分解能は不十分であった。今後はセンサーの周波数や焦点距離の最適化により得られた画像解像度の改善をめざす。さらに脳表からどの程度の深さにある血腫を描出できるのかを定量的に評価する。加えて，周囲を走行する脳血管の描出能に関しても評価する予定である。
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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
動物モデルを確立し、さらに光音響システムも当初の予定通り稼働することが可能になった。すでに動物を用いた基礎実験系では光音響画像を取得することが出来た一方で、画像解像度における問題点も浮き彫りになっている。今後は、臨床における開頭手術への応用に関しても倫理委員会を通じて可能となっており機器の消毒法の確立や計測の算段も立っているためおおむね当初の予定通りの進展であると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
すでに得られた動物モデルにおける光音響画像データから、今後はセンサーの周波数や焦点距離の最適化により得られた画像解像度の改善をめざす。さらに臨床の開頭手術時において使用して脳表からどの程度の深さにある血腫を描出できるのかを定量的に評価する。加えて，周囲を走行する脳血管の描出能に関しても評価する予定である。今後はかように臨床実験を進めていく予定にしている。
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| Causes of Carryover |
おおむね順調に進展しているが若干実験が遅延しているため、実験器具の購入が遅延した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度、実験器具購入予定である。
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