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血中接触レーザ光照射時の経カテーテル的光学モニターに関する研究

Research Project

Project/Area Number 12J05130
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied optics/Quantum optical engineering
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

高橋 芽意  慶應義塾大学, 理工学部, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsモニター / 蛍光 / 光感受性薬剤 / 光増感反応 / Photosensitization reaction / 光学特性 / 血液 / 蛍光計測
Outline of Annual Research Achievements

Photosensitization reaction (PR) による不整脈治療に運用可能な経カテーテル的光学モニターとして、診断モニターとして光過敏症の発症リスクを評価する皮膚内残留薬剤モニターの開発を目指した。皮膚内残留薬剤モニターは、PRによる治療後に皮膚内に残留する光感受性薬剤によって生じる光過敏症の発症リスクを術後あるいは退院時に評価し、医師による退院指示の判断を支援することを目的としており、安全かつ早期の退院も可能になることに意義がある。昨年度までに皮膚残留薬剤モニターの試作およびin vivo動物実験を実施して臨床への応用可能性を明らかにしてきた。本年度は、in vivo動物実験にて得られた血漿中薬剤濃度計測結果と薬物動態解析を併用することで、皮膚内残留薬剤モニターの性能を調査した。本年度の研究の結果、皮膚内残留薬剤モニターにより計測した蛍光のうち約6割が光過敏症が発症する表皮由来であり、薬物動態解析を併用することによって表皮内の薬剤情報を抽出可能であること、また皮膚内残留薬剤モニターによって検出可能な最小血漿中薬剤濃度は2.5 ug/mlであり、光過敏症の発症閾値濃度の範囲であった。以上のように、開発した皮膚内残留光過敏症は臨床において利用可能な性能を有することを確認した。以上の結果を受けて、東京医科大学呼吸器外科の協力を得て、皮膚内残留薬剤モニターの臨床研究を開始した。既に複数例の計測を実施しており、ヒトにおいても経皮的蛍光計測により光感受性薬剤の代謝過程を追跡可能であり、光過敏症発症リスクのリスクマネジメントに利用できる可能性があると考えられる。皮膚内残留薬剤モニターは光感受性薬剤を投与して治療を行うあらゆる治療、例えば、PRによる不整脈治療、早期肺癌や原発性悪性脳腫瘍に対する治療においても利用可能であるため、臨床における重要性は高いと考えられる。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (41 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (29 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Fluorescence sensing system by Soret-band LED light excitation for estimating relative talaporfin sodium concentration in skin2014

    • Author(s)
      M. Takahashi and T. Arai
    • Journal Title

      Photodiagnosis and Photodynamic Therapy

      Volume: 11 Issue: 4 Pages: 586-594

    • DOI

      10.1016/j.pdpdt.2014.09.001

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Prediction of myocardial damage depth induced by extracellular photosensitization reaction using fluorescence measurement in vivo2014

    • Author(s)
      M. Takahashi, E. Ogawa, T. Nakamura, H. Kawakami, N. Machida, M. Yajima, M. Kurotsu, A. Ito, T. Kimura, and T. Arai
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE

      Volume: 8926 Pages: 89262X-89262X

    • DOI

      10.1117/12.2036506

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Photosensitization reaction along depth of a culture well with high concentration of talaporfin sodium for extra-cellular photodynamic therapy study2014

    • Author(s)
      M. Yajima, H. Kawakami, E. Ogawa, M. Takahashi, and T. Arai
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE

      Volume: 8941 Pages: 89410V-89410V

    • DOI

      10.1117/12.2041950

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Comparison of human serum and bovine serum albumins on oxidation dynamics induced by talaporfin sodium photosensitization reaction with albumin rich conditions : solution experiments2014

    • Author(s)
      M. Kurotsu, T. Nakamura, M. Takahashi, E. Ogawa, and T. Arai
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE

      Volume: 8941 Pages: 89410F-89410F

    • DOI

      10.1117/12.2039028

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Immediate response of Ca^<2+> concentration in myocardial cells against oxidation stress by extracellular photosensitization reaction using Talaporfin sodium for the arrhythmia treatment application2014

    • Author(s)
      E. Ogawa, M. Takahashi, A. Ito, and T. Arai
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE

      Volume: 8941 Pages: 89410U-89410U

    • DOI

      10.1117/12.2038586

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Myocardial necrosis depth prediction during extracellular photosensitization reaction of talaporfin sodium by defined index using fluorescence measurement2013

    • Author(s)
      M. Takahashi, A. Ito, T. Kimura, S. Takatsuki, K. Fukuda, and T. Arai
    • Journal Title

      Lasers in Medical Science

      Volume: (印刷中) Issue: 3 Pages: 1173-1181

    • DOI

      10.1007/s10103-013-1504-1

    • Year and Date
      2013-12-07
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PDTの不整脈治療への応用 : PDTアブレーション装置の開発2013

    • Author(s)
      高橋芽意、小川恵美悠、伊藤亜莉沙、荒井恒憲
    • Journal Title

      OplueE

      Volume: 35 Pages: 492-495

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Journal Article] Nonthermal Cardiac Catheter Ablation Using Photodynamic Therapy2013

    • Author(s)
      T. Kimura, S. Takatsuki, S. Miyoshi, K. Fukumoto, M. Takahashi, E. Ogawa, A. Ito, T. Arai, S. Ogawa, and K. Fukuda
    • Journal Title

      Circulation : Arrhythmia and Electrophysiology

      Volume: 6 Issue: 5 Pages: 1025-1031

    • DOI

      10.1161/circep.113.000810

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      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrophysiological and histological effects on canine right atrium by photosensitization reaction under catheterization in vivo.2013

    • Author(s)
      M. Takahashi, E. Ogawa, S. Motohashi, T. Nakamura, H. Kawakami, N. Machida, A. Ito, T.Kimura, S. Takatsuki, K. Fukumoto, S. Miyoshi, K. Fukuda, and T. Arai
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE

      Volume: 8565 Pages: 85654A-85654A

    • DOI

      10.1117/12.2000619

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] Study of photo sensitization reaction progress in a 96 well plate with photo sensitizer rich condition using Talaporfin sodium.2013

    • Author(s)
      E. Ogawa, M. Takahashi, and T. Arai
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE

      Volume: 8579 Pages: 85790D-85790D

    • DOI

      10.1117/12.2003288

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Journal Article] Study of blood charring precursor states using backscattering at 663 nm from blood and optical window boundary.2012

    • Author(s)
      M. Takahashi, A. Ito, S. Miyoshi, T. Kimura, S. Takatsuki, K. Fukumoto, K. Fukuda, and T. Arai
    • Journal Title

      Lasers in Surgery and Medicine

      Volume: 44 Issue: 6 Pages: 508-513

    • DOI

      10.1002/lsm.22049

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Talaporfin sodiumを用いたPDTにおける皮膚内残留薬剤評価:Soret帯LEDを用いた経皮的蛍光計測2014

    • Author(s)
      高橋芽意, 矢島正大, 竹ノ谷洋海, 松崎亮太, 伊藤亜莉沙, 大谷圭志, 池田徳彦, 臼田実男, 荒井恒憲
    • Organizer
      日本光線力学学会
    • Place of Presentation
      静岡県浜松市
    • Year and Date
      2014-06-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 心筋内光増感反応治療の基礎検討:拡散光デバイスを用いた心筋内光強度分布の実測とMonte-Carloモデルの構築2014

    • Author(s)
      松崎亮太, 矢島正大, 小川恵美悠, 高橋芽意, 荒井恒憲
    • Organizer
      日本光線力学学会
    • Place of Presentation
      静岡県浜松市
    • Year and Date
      2014-06-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Photosensitization reaction along depth of a culture well with high concentration of talaporfin sodium for extra-cellular photodynamic therapy study2014

    • Author(s)
      M. Yajima, H. Kawakami, E. Ogawa, M. Takahashi, and T. Arai
    • Organizer
      SPIE Photonics West BiOS2014
    • Place of Presentation
      The Moscone Center (San Francisco, USA)
    • Year and Date
      2014-02-04
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Immediate response of Ca^<2+> concentration in myocardial cells against oxidation stress by extracellular photosensitization reaction using Talaporfin sodium for the arrhythmia treatment application2014

    • Author(s)
      E. Ogawa, M. Takahashi, A. Ito, and T. Arai
    • Organizer
      SPIE Photonics West BiOS2014
    • Place of Presentation
      The Moscone Center (San Francisco, USA)
    • Year and Date
      2014-02-04
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Comparison of human serum and bovine serum albumins on oxidation dynamics induced by talaporfin sodium photosensitization reaction with albumin rich conditions : solution experiments2014

    • Author(s)
      M. Kurotsu, T. Nakamura, M. Takahashi, E. Ogawa, and T. Arai
    • Organizer
      SPIE Photonics West BiOS2014
    • Place of Presentation
      The Moscone Center (San Francisco, USA)
    • Year and Date
      2014-02-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Prediction of myocardial damage depth induced by extracellular photosensitization reaction using fluorescence measurement in vivo2014

    • Author(s)
      M. Takahashi, E. Ogawa, T. Nakamura, H. Kawakami, N. Machida, M. Yajima, M. Kurotsu, A. Ito, T. Kimura, and T. Arai
    • Organizer
      SPIE Photonics West BiOS2014
    • Place of Presentation
      The Moscone Center (San Francisco, USA)
    • Year and Date
      2014-02-01
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Talaporfin sodiumを用いた細胞外光増感反応 : 経カテーテル的測定による心筋ネクローシス深度の推定2013

    • Author(s)
      高橋芽意、小川恵美悠、伊藤亜莉沙、木村雄弘、荒井恒憲
    • Organizer
      第34回日本レーザー医学会総会
    • Place of Presentation
      国立がん研究センター築地キャンパス国際研究交流会館(東京都)
    • Year and Date
      2013-11-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Talaporfin sodiumを用いた細胞外光増感反応の蛍光進行モニタに対するアルブミン種の影響 : in vitro実験2013

    • Author(s)
      黒津真璃子、中村哲也、高橋芽意、小川恵美悠、荒井恒憲
    • Organizer
      第34回日本レーザー医学会総会
    • Place of Presentation
      国立がん研究センター築地キャンパス国際研究交流会館(東京都)
    • Year and Date
      2013-11-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Talapor丘nsodiumを用いた細胞外光増感反応 : 細胞培養Well中の反応進行分布2013

    • Author(s)
      矢島正大、河上裕重、小川恵美悠、高橋芽意、荒井恒憲
    • Organizer
      第34回日本レーザー医学会総会
    • Place of Presentation
      国立がん研究センター築地キャンパス国際研究交流会館(東京都)
    • Year and Date
      2013-11-09
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞外光増感反応による心筋細胞の即時的障害2013

    • Author(s)
      小川恵美悠、高橋芽意、伊藤亜莉沙、荒井恒憲
    • Organizer
      第34回日本レーザー医学会総会
    • Place of Presentation
      国立がん研究センター築地キャンパス国際研究交流会館(東京都)
    • Year and Date
      2013-11-09
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Talaporfin sodiumを用いた細胞外光増感反応 : 反応進行に与えるalbumin/Talaporfin sodium濃度比の影響2013

    • Author(s)
      黒津真璃子、中村哲也、高橋芽意、小川恵美悠、木村雄弘、福本耕太郎、三好俊一郎、高月誠司、福田恵一、荒井恒憲
    • Organizer
      第23回日本光線力学学会
    • Place of Presentation
      旭川グランドホテル(北海道)
    • Year and Date
      2013-06-08
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Talaporfin sodiumを用いた細胞外光増感反応 : 心筋細胞の急性応答2013

    • Author(s)
      小川恵美悠、高橋芽意、伊藤亜莉沙、木村雄弘、三好俊一郎、福本耕太郎、高月誠司、福田恵一、荒井恒憲
    • Organizer
      第23回日本光線力学学会
    • Place of Presentation
      旭川グランドホテル(北海道)
    • Year and Date
      2013-06-08
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 光増感反応による心筋組織障害深度 : 殺細胞率に及ぼす薬剤接触時間の影響2013

    • Author(s)
      町田直樹、小川恵美悠、高橋芽意、木村雄弘、福本耕太郎、三好俊一郎、高月誠司、福田恵一、荒井恒憲
    • Organizer
      第23回 日本光線力学会
    • Place of Presentation
      旭川グランドホテル(北海道)
    • Year and Date
      2013-06-08
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Talaporfin sodiumを用いた細胞外光増感反応 : in vitro実験系における反応中の酸素動態2013

    • Author(s)
      矢島正大、河上裕重、小川恵美悠、高橋芽意、木村雄弘、福本耕太郎、三好俊一郎、高月誠司、福田恵一、荒井恒憲
    • Organizer
      第23回 日本光線力学学会
    • Place of Presentation
      旭川グランドホテル(北海道)
    • Year and Date
      2013-06-08
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Myocardial cell necrosis and reaction progress of extracellular photosensitization reaction in vitro2013

    • Author(s)
      E. Ogawa, M. Takahashi, A. Ito, and T. Arai
    • Organizer
      The 14th world congress of the International Photodynamic Association (IPA 2013)
    • Place of Presentation
      The Ritz-Carlton Seoul Hotel (ソウル, 韓国)
    • Year and Date
      2013-05-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Detection of singlet oxygen luminescence generated in photosensitization reaction excited by CW laser in vitro2013

    • Author(s)
      H. Kawakami, E. Ogawa, M. Takahashi, A. Ito, and T. Arai
    • Organizer
      European Conference on Biomedical Optics
    • Place of Presentation
      Messe Munchen (Munich, Germany)
    • Year and Date
      2013-05-16
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Estimation of photosensitization-induced myocardial damage depth by a talaporfin sodium fluorescence measurement via a laser catheter2013

    • Author(s)
      M. Takahashi, K Ogawa, A. Ito, and T. Arai
    • Organizer
      European Conference on Biomedical Optics
    • Place of Presentation
      Messe Munchen (Munich, Germany)
    • Year and Date
      2013-05-15
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Extracellular photosensitization reaction progress and effect on myocardial cell necrosis for arrhythmia treatment application2013

    • Author(s)
      E. Ogawa, M. Takahashi, and T. Arai
    • Organizer
      European Conference on Biomedical Optics
    • Place of Presentation
      Messe Munchen (Munich, Germany)
    • Year and Date
      2013-05-15
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Electrophysiological and histological effects on canine right atrium by photosensitization reaction under catheterization in vivo2013

    • Author(s)
      M. Takahashi
    • Organizer
      SPIE Photonics West BiOS2013
    • Place of Presentation
      The Moscone Center (Sanfrancisco, USA)
    • Year and Date
      2013-02-03
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Study of photosensitization reaction progress in a 96 well plate with photosensitizer rich condition using Talaporfin sodium.2013

    • Author(s)
      E. Ogawa
    • Organizer
      SPIE Photonics West BiOS2Q13
    • Place of Presentation
      The Moscone Center (San Francisco, USA)
    • Year and Date
      2013-02-03
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Electrophysiological effect on canine myocardium after photosensitization reaction in vivo2013

    • Author(s)
      M. Takahashi, E. Ogawa, A. Ito, T. Kimura, S. Takatsuki, K. Fukumoto, S. Miyoshi, K. Fukuda, and T. Arai
    • Organizer
      The 14th world congress of the International Pho todynamic Association (IPA 2013)
    • Place of Presentation
      The Ritz-Carlton Seoul Hotel (ソウル, 韓国)
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 経カテーテル的血中レーザ照射に伴う血液の経時的光学特性変化による焦げ付き事前検知2012

    • Author(s)
      高橋芽意
    • Organizer
      第33回日本レーザー医学会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府)
    • Year and Date
      2012-11-11
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 96 well plateを使用したin vitro実験系におけるTalaporfin sodium溶液の光増感反応2012

    • Author(s)
      小川恵美悠
    • Organizer
      第33回日本レーザー医学会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府)
    • Year and Date
      2012-11-11
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 薬剤静注早期に対応するin vitro系における連続光励起光増感反応の一重項酸素発光計測2012

    • Author(s)
      河上裕重
    • Organizer
      第33回日本レーザー医学会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府)
    • Year and Date
      2012-11-11
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 線維化心筋組織の反射偏光測定2012

    • Author(s)
      中村哲也
    • Organizer
      第33回日本レーザー医学会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府)
    • Year and Date
      2012-11-11
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Consideration for temperature dependence in terms of binding rate between Talaporfin sodium and serum albumin アルブミンに対するTalaporfin sodiumの血清蛋白結合率 : 温度依存性の検討2012

    • Author(s)
      本橋沙彌佳
    • Organizer
      第22回日本光線力学学会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県)
    • Year and Date
      2012-07-07
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Detection of Singlet Oxygen Luminescence Generated in Photosensitization Reaction Excited by CW Laser 連続光励起を用いた光増感反応系の一重項酸素発光計測2012

    • Author(s)
      河上裕重
    • Organizer
      第22回日本光線力学学会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県)
    • Year and Date
      2012-07-07
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 光増感反応の血中運用におけるレーザカテーテル光学窓界面血液の光学特性変化2012

    • Author(s)
      高橋芽意
    • Organizer
      第22回日本光線力学学会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県)
    • Year and Date
      2012-07-06
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Polarization change measurement of myocardial information via a catheter for therapeutic diagnosis and monitoring 経カテーテル的な心筋偏光情報の取得2012

    • Author(s)
      中村哲也
    • Organizer
      第22回日本光線力学学会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県)
    • Year and Date
      2012-07-06
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      2012 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 治療進行度モニタ装置及びその方法2013

    • Inventor(s)
      荒井恒憲、高橋芽意、伊藤亜莉沙
    • Industrial Property Rights Holder
      株式会社アライ・メッドフォトン研究所
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2013-05-13
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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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