2021 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of an Innovative Treatment for Fibrotic Soft Tissue - Minimally Invasive Reconstruction Using Ultrasound
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20K22502
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
八木 一平 東京都立大学, システムデザイン研究科, 助教 (30884150)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| Keywords | 超音波 / キャビテーション / 線維化 / 治療デバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、線維化という未解決の医療課題に対して、超音波キャビテーションによる体外・低侵襲治療の新たな手法を用いて、軟部組織の柔軟性の改善を評価することである。
そのために、超音波の照射システムを構築し、動物性線維により精製された評価試料を用いて、機械的強度および形態を評価した。ここで得られた研究成果は解説記事1報、国際会議1件、国内学会4件を通じて報告された。以下に、各年度に実施された研究内容と成果を報告する。
初年度は、超音波発生装置を調達し、実験の基盤となる超音波発信・照射システムを構築した。加えて、超音波に由来するキャビテーション（微小気泡）の発生を映像により確認した後、コラーゲン素材をキャビテーション下に晒した結果、その前後で優位に変形していることを電子顕微鏡により確認した。この結果は、本研究の目的としている超音波によるキャビテーションの発生、およびキャビテーションによりコラーゲン材料に何らかの変化をもたらしている事を証明している。さらに、本研究予算により調達した引張試験器を使用し、コラーゲン素材の機械的強度を評価した結果、超音波への暴露時間に応じて、材料強度が優位に減少し、およそ30秒程度の処理により半減することを確認した。
最終年度は、牛アキレス腱片を用いて、超音波照射による機械的強度の変化を評価した。また、コラーゲン三重鎖構造の崩壊を標識する蛍光タンパク質（Collagen Hybridizing Peptide）を使用することで、超音波により生じる応力と熱がコラーゲン線維に与える影響を評価した。この結果は、前述の線維性組織が超音波により構造変化をもたらす原理を解明する上で重要な示唆をもたらした。
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Research Products
(6 results)
