2020 Fiscal Year Research-status Report
手術ロボットに適用可能な超小型マイクロ波エネルギーデバイスの開発
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19K04507
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
齊藤 一幸 千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (80334168)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | マイクロ波 / エネルギーデバイス / ロボット手術 / 加熱領域 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年の外科手術で多用されるエネルギーデバイスは，エネルギー源は異なるものの，いずれも短時間で生体組織を高温に加熱し，切開，止血，吻合などを行うものである。さらに，これらの行為を単体で行うだけでなく，切開と止血を同時に行うといったようなことも可能であるため，現在では，外科手術になくてはならないデバイスである。また，エネルギーデバイスは，当然のことながらロボット手術でも使用されており，重要な治療デバイスであると言える。
本研究の研究代表者らのこれまでの研究により，上記エネルギーデバイスのエネルギー源として，これまで広く用いられている高周波電流だけではなく，マイクロ波を用いることが有用であることが明らかになってきた。しかしながら，マイクロ波エネルギーを利用するデバイスは，マイクロ波を“波動”として扱う必要があり，この波動の波長に応じたサイズでデバイスを設計する必要があるため，むやみに小形化することは難しい。
そこで本年度は，こういったことを考慮し，手術ロボットに適用できるような小形のマイクロ波エネルギーデバイスの設計を行った。文献調査や我々のこれまでの経験によって，数種類のマイクロ波素子（エネルギーデバイスのエネルギー照射部：アンテナ）を選択し，それらの加熱特性について，計算機シミュレーションや食肉を用いた加熱実験を行った。この結果，微小なループ形状デバイスによって，現在市販されている開腹手術用マイクロ波エネルギーデバイスよりも大幅に小さな領域を効率的に加熱することが可能であった。
今後は，上記デバイスのさらなる改良や加熱領域の予測技術についても研究を進める予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ロボット手術用エネルギーデバイスとして使用可能であろうマイクロ波素子（アンテナ）を選定し，その加熱特性について詳細な調査ができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に開発した微細なマイクロ波デバイスの構造について，微小領域を確実に加熱できるようさらなる改良を行う。また，将来的にこのデバイスを用いた外科処置を行う際に効率的な施術が可能になるように，このデバイスが発生させる加熱領域（加熱により生じる生体組織の凝固領域）の予測方法についても検討を行う。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染症流行のため，おもに旅費として計上していた費用については，使用することができなかった。次年度の社会状況を見極めて，適切に使用したい。
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