2020 Fiscal Year Annual Research Report
無侵襲温度計測機能を有する非接触型立体共振器アプリケータの開発
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18H03553
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
加藤 和夫 明治大学, 理工学部, 専任教授 (80115104)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新藤 康弘 東洋大学, 理工学部, 准教授 (00553017)
井関 祐也 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00780222)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 矩形空胴共振器アプリケータ / 超音波温度計測 / 無侵襲温度計測 / ハイパーサーミア / 深部癌 / ３次元有限要素法 / ３次元人体解剖学的モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
コロナウイルス感染症の影響のため、予定していた研究実施計画に遅れが生じたものの、本研究の目的は、以下のように達成できたと考えている。
本研究課題である「無侵襲温度計測機能を有する非接触型立体共振器アプリケータの開発」では、（１）非接触型立体共振器アプリケータの試作開発、（２）加温前後の超音波画像を用いた非侵襲温度分布計測システムの試作開発、（３）上記の試作システムによる、寒天ファントム、脂肪層を含む精肉、鳥骨および豚肉で構成した模擬生体モデルの加温実験、（４）人体の２次元医用画像から３次元人体解剖学的モデルを作成し、これを用いた３次元有限要素法による加温時の温度分布シミュレーションを実施した。その結果、被加温体に接触することなく、深部加温とその加温位置制御が可能であり、その際の２次元および３次元温度分布を非侵襲的に画像化計測できる可能性を示した。さらに、加温実験の際に実施した光ファイバー温度計による実測温度と本研究手法による超音波画像を用いた計測温度との比較結果は、1℃程度以内の誤差で一致することを定量的に明らかにした。
当該年度の研究を総括すると、ここで試作した立体共振器アプリケータシステムは、（５）非接触状態において、生体の浅部組織から深部組織に発生した腫瘍を加温治療できる可能性、（６）加温時の温度分布を無侵襲的に画像化計測できる可能性を明らかにした。さらに、従来のRF誘電加温システム（接触型）およびMRIを用いた温度計測システムに比べて、（７）深部加温特性および温度計測手法が優れている、（８）小型および軽重量であるため持ち運び可能、（９）低コスト、（１０）簡便で柔軟な操作性に優れている、などの優位点を有していることが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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