2016 Fiscal Year Research-status Report
Fundamental research of intraoperative nerve monitoring and sensing using magnetic utilization for thoracoscopic surgery surgery
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15K15487
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中野 徹 東北大学, 大学病院, 講師 (50451571)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
亀井 尚 東北大学, 医学系研究科, 教授 (10436115)
大内 憲明 東北大学, 医学系研究科, 教授 (90203710)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 食道 / 反回神経 / 跳躍伝導 / 低侵襲手術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
胸腔鏡下食道切除術は近年急速に普及しつつあり食道癌手術の低侵襲化に寄与していると考えられる。一方、操作や手術手技に高い技術を必要としているため、従来の開胸手術に比べて合併症の率が同等か否かは今なお議論のあるところである。食道癌手術の根治性を担保するためには反回神経周囲のリンパ節郭清は重要である。そのため十分な郭清を行うと同時に反回神経の機能を温存することが術後のQOLを維持する点で重要である。術中神経モニタリング法は頭頸部外科領域の手術ですでに導入されており、神経機能の術中評価には有用だが機能温存に有用であるかは議論のあるところである。昨年度に反回神経刺激のための声帯機能を評価する実験系を確立したが筋電計を用いた従来の測定方法であった。神経刺激の条件検討を効率的に行うため、反回神経の代わりにラット坐骨神経を用いて昨年度まで実験をおこなっていたが、長さが十分ではなく、今年度はうさぎ坐骨神経を用いて実験を行った。神経刺激装置とオシロスコープを用いて電気刺激時のパルス電流が刺激装置から非特異的に漏電することを評価した。この現象を利用して神経の活動電位が組織に漏電することを利用して活動電位を神経から離れたところで計測し評価を行えることが明らかとなった。反回神経を直接磁気によって刺激するための条件検索をうさぎ坐骨神経を用いて行った。コイルの巻き数と磁場の発生をテスラメーターで測定しコイル形状を含めた刺激可能かつ至適な条件の検索を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
反回神経を磁気刺激するためには反回神経が刺激されていることを正確に評価することが前提である。従来は筋電系を用いて声帯の動きを評価していたが、特徴的刺激に対する特徴的な神経活動電位を計測するために神経電気刺激時のパルス電流が刺激装置から非特異的に漏電することが明らかとなった。組織を通電するパルス電流と活動電位を区別する方法を確立した。またこの方法を用いて神経から由来する活動電位が組織を漏電することを明らかにし、これを用いて活動電位を神経に接触することなく計測する方法を確立した。末梢神経の磁気刺激に必要な条件としてコイル形状、大きさが重要である。フェライトをコアとしたコイルの試作を行い磁気刺激条件について検討を行った。コイル巻き数とコイル直径の条件を種々変動させ刺激に必要十分な磁界強度を検討した。しかし、コイルの大きさ、形状は胸腔鏡内での操作が可能な域に至っていないためやや進捗が遅れていると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度までに行った実験によって必要なコイル巻き数と有効電流強度によって必要な磁界強度がわかってきたが十分ではない。今後は十分な磁界強度を発生させるためのコイル作成を中心に行い、コアの材質、サイズを現実的な域で試作品を作成していく。複数の試作品を用いて単一神経刺激を試みその条件を明らかにしていく。十分な磁界と磁界密度を得るため高圧電源が必要で十分な電流をコアに流すことが必要である。しかし、通常の実験室、のちには通常の手術室を想定しなければならないため可能であれば通常電源で実験環境を整備する必要がある。以下具体的には①内視鏡外科用コイルの作成（形状、大きさ）②コイル磁界密度の発生は昨年と異なり０．４－０．９Tを目標とする③コイル被覆材の検討④神経活動電位の神経上での計測。を中心に研究を推進していく予定である。
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| Causes of Carryover |
研究代表者が年度末で移動することになったことと、研究室の組織が再編成されたことにより、実験のスケジュールの調整が困難であったため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
昨年度予定されていた実験を本年度前半に集中して行う予定である。
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[Journal Article] Impact of routine recurrent laryngeal nerve monitoring in prone esophagectomy with mediastinal lymph node dissection. Surgical Endoscopy2016
Author(s)
Hikage M, Kamei T, Nakano T, Shigeo A, Katsura K, Taniyama Y, Sakurai T, Teshima J, Ito S, Niizuma N, Hiroshi Okamoto H, Fukutomi T, Masato Yamada M, Shota Maruyama S Noriaki Ohuchi N.
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Journal Title
Surgical Endoscopy
Volume: 8
Pages: －
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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