2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of deep thermal therapy system for joints using noninvasive measurement of temperature distributions by MR thermometry
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26350633
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| Research Institution | Nippon Medical School |
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Principal Investigator |
高橋 謙治 日本医科大学, 医学部, 准教授 (30347447)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒田 輝 東海大学, 情報理工学部, 教授 (70205243)
加藤 和夫 明治大学, 理工学部, 専任教授 (80115104)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 関節 / 温熱療法 / 超音波 / MRI / 温度測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は温度による音速変化を利用して超音波診断装置によって簡便に関節内温度を非侵襲的に測定する方法を確立するための基礎データ集積を行った。また前年度まで再現性が低かったMRIによる水プロトン位相変化からの関節内温度画像化からスピン-格子緩和時間による絶対温度分布評価が可能か検討した（実験1）筋肉等価寒天ファントムに針電極を刺入し、通電による電極周囲の正規化温度変化をワークステーション上のテンプレートマッチングにより算出し、割断面のサーモグラフィ画面と比較した。（実験2）豚肝臓、人工膝関節手術時に採取した脂肪、関節軟骨を水中に設置した。水温を32-40℃に変化させ、超音波画像を記録し音響特性の変化からそれぞれの組織の熱定数を算出した。（実験3）極超短波温熱治療器を用いて膝前方から加温した。加温前後の超音波画像を記録し正規化温度変化を算出した。（実験4）動物軟骨を9.4TのNMR分光器で水のスペクトルを特定した後反転回復法によりT1を測定した。筋肉等価寒天ファントムによるシミュレーションではサーモグラフィと超音波による温度変化はよく一致していた。組織による熱定数は異なり、軟骨は脂肪と比較して小さかった。極超短波温熱治療器は皮膚表面から約2.5cmまでの加温が可能であるが軟骨を加温することは困難であった。このことから超音波を用いて非侵襲的に関節内温度測定が行える可能性を示した。一方、MRIで水のT1は高い相関で温度に比例した。T1を指標とすることにより体動があってもMRIで温度分布を再現性高く画像化できる可能性が示された。
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Research Products
(6 results)
