2015 Fiscal Year Annual Research Report
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25282129
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
関野 正樹 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20401036)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日下部 守昭 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (60153277)
武井 寛幸 日本医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40261846)
中川 貴之 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (40447363)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 計測工学 / 磁性 / 電子デバイス・機器 / 癌 / 外科 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
乳がんの治療法は、病巣周囲のリンパ節への転移の有無によって変わり、転移があった場合はリンパ節も併せて切除するため、むくみ等の副作用が発生する。不必要なリンパ節切除を避けるため、がんに最も近いリンパ節(センチネルリンパ節)を探して病理検査を行うことが求められる。本研究では、がん病巣からリンパ系へ導入した磁性流体を体外の磁気プローブによって検出し、センチネルリンパ節を特定するシステムを、世界に先駆けて実用化することを目的としている。従来法とは異なり放射線を使わず、永久磁石と小型磁気センサから成るシンプルな構造のため、患者を対象とした臨床研究へ早期に移行できることが特徴である。
平成27年度は、永久磁石及び周囲の鉄心について、これらの寸法を変化させ、様々なパラメータの組み合わせに対して数値解析を実施した。高い検出感度とセンサ出力の安定性とがバランスするような設計を探索した。駆動回路に必要な機能は、磁気センサからの出力をアンプで増幅し、ノイズ低減のための周波数選択フィルタを備え、温度や経時変化などによるセンサ出力の変動を補正し、センサ出力の変化を数値や音などで使用者に示すことである。これらの機能を実現する回路を設計・製作し、持ち運び可能なケースに収められるよう開発した。応答の速さと低ノイズを両立させるよう、フィルタ周波数に留意した。上述に従って作成した試作機の性能評価を、動物個体を用いて行った。犬を用いて前後肢の指間皮下に適量のリゾビストを皮下注射し、継時的に腋窩リンパ節及び膝下リンパ節への集積の検出能力を検討した。また本実験から、検出に必要な集積時間と集積量(リンパ節に集積した鉄の量で評価)の相関も検討した。
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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
交付申請書に記載した内容を順調に実行できた。研究成果について、国内会議2件の発表を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
磁石先端径が大きいため、小径のリンパ節の測定に用いる場合には、磁気プローブが指し示す位置や方向が明確でないという課題があった。そこで、従来と同レベルの検知距離を確保しつつ、磁石先端を凸型形状とし、従来の円筒形状の課題であった指示方向の明確化、狭い手術創内でも検出リンパ節を視認ができるような磁石の試作を行う。試作後はこれを磁気プローブに実装し、実験的な性能評価を実施する。
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| Causes of Carryover |
数値シミュレーションを使って、磁気プローブの高感度な設計を探索するにあたり、プローブ先端に使用する永久磁石部分の寸法によっては、数値シミュレーションの解の収束が悪く、当初の予定より長い作業期間を要した。一部の作業を次年度に実施するため、研究費の繰り越しが発生した。収束性を改善する方法は既に見出しており、今後は問題無く研究を遂行できる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
数値シミュレーションを完成させるために、当初予定より3カ月程度の遅れが出ることになったが、全体計画への影響は限定的であり、研究を問題無く遂行できる見込みである。
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