Development of a magnetic probe for identifying the sentinel lymph node

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25282129
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 関野 正樹 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20401036)
• 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)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 計測工学 / 磁性 / 電子デバイス・機器 / 癌 / 外科

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，がん細胞が最初に到達するリンパ節(センチネルリンパ節)を同定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同定するシステムを，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．
昨年度までに製作した磁気プローブは，センチネルリンパ節の探索において十分な感度を持っていることが示された．しかし，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，磁石先端の直径を縮小することによって，磁気プローブが指し示す位置を明確に視認できるように，新たな先端部のサイズを検討し，具体的設計案を示した．有限要素法を用いた電磁界の数値解析によって，磁石と磁性流体のモデルを作製し，磁場の空間的な分布とセンサに加わる磁場の強さを評価した．磁石の外径や長さを様々に変化させて，適した設計を見出した．さらに磁石の試作を行い，これを磁気プローブに実装して，所定の特性が達成されていることを確認した．

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] Development of magnetic techniques for intraoperative diagnosis of breast cancer metastasis (2017)
  • Author(s): Sekino M, Kuwahata A, Kaneko M, Chikaki S, Tanabe N, Nakagawa T, Saeki K, Shiozawa M, Takei H, Nakamura S, Kusakabe M
  • Organizer: Tsinghua-Todai Joint Workshop for Frontiers in Bioengineering and Biomedical Engineering
  • Place of Presentation: 北京（中国）
  • Year and Date: 2017-04-14 – 2017-04-15
  • Int'l Joint Research / Invited