感温性磁性体を用いた癌の低侵襲的温熱療法の研究

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09056
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 齊藤 元 岩手医科大学, 医学部, 教授 (20323149)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水戸部 一孝 秋田大学, 理工学研究科, 教授 (60282159)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 温熱療法 / 磁性体 / 悪性腫瘍

Outline of Annual Research Achievements

切除不能進行癌に対しでは対症療法しか残されておらず，今後QOLを考慮したさらなる低侵襲治療が望まれる．本研究では 「43℃にキュリー点を持つ感温性磁性体を温度計測用プローブとして利用，目標温度到達を磁性体の透磁率変化として体外からモニターするワイヤレス温度計測による低侵襲な温熱療法システムの確立」を目標としている．
当該研究期間では，継続研究で開発したDrive coil と温度計測のためのPickup coil一体化ユニット，さらにノイズ低減のためのアナログ回路，誘導加熱するための高出力誘導加熱装置，ロックインアンプ，PCを組み合わせたワイヤレス温度計測・誘導加熱システムを用い，in vitro で発熱実験を行い，その再現性を検証し，以下の成果を得た．
磁場検知ユニット（ポリプロピレンチューブに 1% 寒天を作成，中心に磁性体を注入，誘導加熱電源で磁界を印加，セラミック温度センサーで温度を計測）を用い，金コーティング感温性磁性体（Au-FLICT）とドライブコイルまでの距離に関して，S/N比も3cm以下の条件では，18.3dB以上であるため，信号の検出が可能であり，キュリー点に到達したか否かを電圧値から十分に判別できることが再現性をもって確認できた．また恒温槽を用いた生体に近い37℃での環境における昇温実験では，これまで同様に深度5cmまでの昇温が確認され，本システムでは深度5cmまでの腫瘍に対して発熱効果を発揮できる可能性が再検証できた．今後は発熱効果の精度上昇，範囲の拡大，さらには磁場強度を上げることで，この深度をさらに伸ばすことが課題と考えられる．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

継続研究で開発したDrive coil と温度計測のためのPickup coil一体化ユニット，さらにノイズ低減のためのアナログ回路，誘導加熱するための高出力誘導加熱装置，ロックインアンプ，PCを組み合わせたワイヤレス温度計測・誘導加熱システムを用い，in vitro で発熱実験を行い，深度5cmまでの発熱効果を安定的に確認できた．

Strategy for Future Research Activity

今後は磁場強度を上げることで，発熱範囲の拡大および深度をさらに伸ばすことを目標とする．