2013 Fiscal Year Research-status Report
光診断技術を応用した術中ナビゲーションシステムの新規開発
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25462017
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hamamatsu University School of Medicine |
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Principal Investigator |
平松 良浩 浜松医科大学, 医学部, 助教 (00397390)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今野 弘之 浜松医科大学, 医学部, 教授(Professor) (00138033)
菊池 寛利 浜松医科大学, 医学部附属病院, 助教(Research Associate) (70397389)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 術中ナビゲーション / ICG / 光診断技術 |
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| Research Abstract |
消化器悪性腫瘍に対する外科的治療は、新規技術開発および手術の標準化により確実な進歩を遂げてきた。近年、術中リアルタイムナビゲーション技術の開発も進んできているものの、術中偶発症や術後合併症、悪性腫瘍の根治性などにおいて満足できる成績は得られていない。当該研究は、近年急速に進歩している光診断技術を利用し術中リアルタイム手術支援新規技術を開発し、 悪性腫瘍手術の安全性と根治性を向上させることを目的とする。
腹腔鏡手術など低侵襲手術が急速に普及しているが、現在の技術では触覚が欠如しており、画面上の視認のみでの病変部位の正確な同定は困難であり、様々な工夫がされているが多くの課題が存在している。正確な病変部位の把握は根治性と組織温存のため、即ち必要かつ十分な外科的切除範囲の決定のために肝要である。
当該研究では、光診断技術を応用した ICG 樹脂塗布消化管マーキング用クリップ(ICG coated clip; iClip)を作成し、消化管壁外から蛍光を観察できるシステムを確立することで、簡便、安全 かつリアルタイムに正確な病変部位を同定することを目標としている。
本年度は、iClipの試作を行い、ICGの至適濃度や塗布量、樹脂条件などについての基礎データを収集し、安定した蛍光観察が可能である条件を確立し得た。しかしながら、消化管や臓器を透過し得るだけの十分な蛍光強度を得ておらず、改良点について検討中である。今後、改良を重ねて実用化に向けて研究を継続して行く予定である。
また、ICG蛍光造影法を用いた術中血流評価や術前シミュレーション、NBI(Narrow Band Imaging)を利用した腹腔鏡観察などによる手術支援技術の臨床応用 を行い、成績について評価し結果について別紙の通り論文や学会において発表した。これらの光イメージング技術の使用成績および結果をも とに、現在蛍光検出法の改良点について検討中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ICG含有樹脂をクリップに塗布して試作品を作成中であるが、樹脂条件やICG含有濃度、有機溶剤の混合などの条件設定に想定以上に時間を要したため。現在、安定した蛍光観察が可能となっておりさらに改良中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に引き続き、腹腔鏡下に可視化可能な ICG 含有樹脂を塗布した消化管マーキング用クリップの開発を目指す。これまでに行った実験によって得られた基礎データの解析をさらにすすめ、至適化された条件の ICG 含有樹脂を、市販され広く使用されている消化管クリップに塗布し、試作品を作成する。さらに、作成した試作クリップで市販の動物臓器などを用いた実験を行う。ブタなどの胃や結腸、小腸など様々な臓器を用いて実験モデルを作成し、至適なレーザー照射光の波長や照射法、 検出器の種類や検出法、検出データの解析法や演算法などを検討する。最終的には臨床で使用可能なクリップを作成し、深部情報を可視化する技術を開発するために生体での実験が必要となる。全身麻酔下のブタで内視鏡クリップ設置および腹腔鏡による観察を行い、 ICG 試薬と樹脂の条件を調整し、試作クリップの改良点を検討する。
完成したiClipを用いて、さまざまな条件下に至適なレーザー照射光の波長や照射法、蛍光検出器の種類や検出法、検出データの解析法や演算法などを、動物実験で再検討する。改良した蛍光検出法を用いて、ICG 溶解液を静脈内投与する従来の ICG 蛍光血管造影法による条件の至適化を行う。さらに、ICG による蛍光増強を必要としない深部光情報の解析法の確立を目指 す。検出器の精度を高め組織の深部から届く微弱な信号を検出し、同時に表層の信号をサブトラ クション法で減弱させることで深部の信号強度の増強をはかる。また、ICG 蛍光法では一度術野に薬液が漏れだすとその蛍光により観察が困難になることがこれまでの実験で分かっているため、 消光剤の開発を同時に行うことで、上記の光情報映像化を円滑にすることが可能となる。これらの技術を活かし、悪性腫瘍を標的とする指標マーカーを利用した腫瘍存在部位の術中リアルタイムナビゲーションシステムの開発につなげることを目指す。
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[Journal Article] Usefulness of three-dimensional angiographic analysis of perigastric vessels before laparoscopic gastrectomy.2013
Author(s)
Iino I, Sakaguchi T, Kikuchi H, Miyazaki S, Fujita T, Hiramatsu Y, Ohta M, Kamiya K, Ushio T, Takehara Y, Konno H
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Journal Title
Gastric Cancer
Volume: 16
Pages: 355-361
DOI
Peer Reviewed
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