Development of capsule-type heating element with LC-Booster for minimally invasive magnetic hyperthermia therapy

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K12695
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90130:Medical systems-related
• Research Institution: Tohoku Institute of Technology
• Principal Investigator: Takura Tetsuya 東北工業大学, 工学部, 准教授 (00551912)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: ハイパーサーミア / 低侵襲治療 / 金属環 / LC共振器

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research is to realize encapsulation with a metal capsule in a heating element for minimally invasive magnetic hyperthermia that introduces the LC-Booster method. As a study on the metallic ring used as a capsule to be enclosed, we clarified the effects of the shape and material of the metallic ring on the magnetic flux density in the metallic ring. We also measured the characteristics of a heating element with an LC resonator and magnetic material placed inside the metallic ring, and obtained development guidelines for the element design. Furthermore, we demonstrated the capability of the developed the element for implantable use through the evaluation and the verification assuming that the device would be implanted in the body.

Free Research Field

磁気応用工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

熱によるがん治療を目的とした体内埋め込み型ハイパーサーミアは、局所的治療において非常に有効であり、その発熱素子としてLC-Booster方式を採用した方法は、高い発熱能力を有している。しかし、構成する部品が生体組織に対して剥き出しとなっていることが課題の一つとなっていた。本研究により、生体適合性のよい金属を最外殻として構成しても加温性能を保持できる可能性が出てきた。本研究成果は、体内埋め込み型ハイパーサーミアとして、体内への長期間の留置にも耐え、安定して加温治療を継続できる治療システムの実現につながるものである。