Development of cauterization device using a steam-Jet

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H04295
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: TADANO Kotaro 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (90523663)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川嶋 健嗣 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (40300553)
• Research Collaborator: TANABE Minoru ; BAN Daisuke
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 医療デバイス / エネルギーデバイス / 水蒸気 / 凝固止血 / 腹腔鏡手術

Outline of Final Research Achievements

In this study, we proposed a method to control coagulation and hemostasis of living tissue by heating using a steam jet, and developed a high-power and safe new principle energy device for surgery. Through the CFD analysis and the heating capacity evaluation of the prototype, the characteristics of coagulation hemostasis by steam and the design guidelines of the device were clarified. Moreover, the effectiveness of the proposed device was shown by the demonstration and the histopathology observation by the coagulation hemostasis experiment on the liver of a living pig.

Free Research Field

機械工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

水蒸気の強制対流による凝縮熱伝達現象のメカニズムを解析的および実験的に明らかにすることで、凝縮を伴う非定常圧縮性流体の挙動および強制対流凝縮伝熱現象に関する学術的な知見を得ることができる。また、水蒸気凝固装置の実現によって、組織の炭化が起こらず迅速で確実な凝固が可能となる。この結果、手術時間の短縮や合併症リスクの低減につながる。また、噴霧ノズル形状の工夫によって組織深部や広範囲の凝固などこれまでできなかった新たな治療方法の確立に貢献する。さらに、MRI環境下やペースメーカ使用患者に対しての治療が期待できる。