2022 Fiscal Year Annual Research Report

Study on wireless temperature measurement and heating technology for low invasive hyperthermia for malignant tumors.

Research Project

Project/Area Number	18H03545
Research Institution	Akita University
Principal Investigator	水戸部一孝秋田大学, 理工学研究科, 教授 (60282159)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	齊藤元岩手医科大学, 医学部, 教授 (20323149)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords	ハイパーサーミア / 末期ガン / 低侵襲治療 / QOL / ワイヤレス温度計測 / 誘導加熱
Outline of Annual Research Achievements	本研究では呼吸器系の末期ガン患者のQOL向上のための低侵襲ハイパーサーミア技術の構築を目指しており，本申請では腫瘍部に注射した「低キュリー点の感温磁性体微粒子（FILCT）」を温度計測用のプローブとし，体表面から高周波磁場でFILCTを誘導加熱することにより腫瘍部のみを選択的に43～45℃の一定温度で加熱する「ワイヤレス温度計測・加熱装置」の構築を目指している。令和元年度に改良した発信周波数を400kHzに倍増させた誘導加熱装置には，コイル電流が周期的に変動する現象が生じ，ワイヤレス温度計測に不可欠な磁束の歪みをロックインアンプで同期検波できない課題が顕在化していた。そこで令和2年度に印加磁場の周期変動の影響を低減して同期検波するワイヤレス温度計測手法を新たに考案し，令和3年度は，前年度に考案した手法をワイヤレス温度計測加熱システムとして実装すると共に，多点温度計測システムを導入して加熱ムラを物理実験により評価すると共に，過去に実施した生体適合性に関する動物実験の結果および関連文献の調査・検討により本手法の安全性を確認した。令和3年度までに当初の研究計画を全てクリアしたため，令和4年度は新たに課題を設定し，振幅変調された高周波磁場による新たなワイヤレス検査手法を考案すると共に，体内に注射したインプラントの分布状態に依存する発熱特性について検討した。新たなワイヤレス検査手法を考案するために，現有設備であるマルチファンクションジェネレータと高速バイポーラ電源を組み合わせて励磁コイル用電流波形を設計し，高周波磁場を振幅変調可能な低磁束密度の磁場印加装置を構築した。また，FILCTを体内に注射した場合の分散状態をモデル化したファントムを構築し，大出力の誘導加熱電源を用いて高周波磁場を印加した条件での物理実験と熱伝導シミュレーションによりインプラントの昇温特性を評価した。
Research Progress Status	令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和4年度が最終年度であるため、記入しない。