2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a cryoprobe system with a built-in wireless thermocouple to realize highly accurate temperature measurement required for neurosurgery
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17K13019
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| Research Institution | Hiroshima City University |
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Principal Investigator |
常盤 達司 広島市立大学, 情報科学研究科, 講師 (00636219)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 低侵襲治療 / 凍結治療 / 細胞凍結壊死 / てんかん / 凍結プローブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，高精度な測温機能を有する「配線レス熱電対機能内蔵型凍結プローブ」を開発し，その有効性を動物実験にて検証した．当初の実験期間は2年間の予定であったが，論文投稿を視野に入れ，さらなる検証をおこなうため，１年間の研究期間延長を申請した．
１年目は，これまで我々が提案していた凍結プローブに熱電対機能を内蔵するため，熱電対として使用する金属種類の選別，内蔵型熱電対の試作をおこなった．さらに，小型恒温槽を用いて試作熱電対の校正直線を取得した．結果として，温度と熱起電力との関係に再現性があり，直線近似可能であることを確認した．さらに，温度を一定に保った寒天に提案プローブ先端を刺入し凍結した際の温度推移を内蔵型熱電対にて計測することで，提案プローブの凍結性能を調査した．結果より，提案プローブが持つ本来の凍結性能をより正確に評価可能となり，提案プローブが凍結治療に必要な凍結性能を有することを確認した．
２年目は，提案プローブの有効性を検証するために，動物実験を実施した．まず，薬物誘発てんかんモデルに対して，限局したてんかん活動（てんかん放電，発作）を事前に誘発した．次に，てんかん誘発部位に提案プローブを刺入し，凍結した場合のてんかん活動の変化を，皮質脳波，温度推移，心電図，術中ビデオモニタリングにておこなった．結果として．凍結直後にてんかん活動が消失し，術後の組織観察より，所望領域の脳組織が凍結壊死していることを確認した．本研究で提案した内蔵型熱電対を用いることで，凍結による温度推移と脳組織変化との関係をより正確に評価することが可能となった．
最終年度は，動物実験数を増やし，再現性について調査した．実験を通して，凍結治療に必要不可欠な凍結温度を従来手法よりも高精度かつ再現性良く計測できることを確認した．最終的に，これらの実験結果を論文にまとめ，学術雑誌に投稿した．
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