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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

研究課題

研究課題/領域番号 12J05130
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

高橋 芽意  慶應義塾大学, 理工学部, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードモニター / 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
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (29件) 産業財産権 (1件)

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

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi and T. Arai
    • 雑誌名

      Photodiagnosis and Photodynamic Therapy

      巻: 11 号: 4 ページ: 586-594

    • DOI

      10.1016/j.pdpdt.2014.09.001

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Prediction of myocardial damage depth induced by extracellular photosensitization reaction using fluorescence measurement in vivo2014

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi, E. Ogawa, T. Nakamura, H. Kawakami, N. Machida, M. Yajima, M. Kurotsu, A. Ito, T. Kimura, and T. Arai
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 8926 ページ: 89262X-89262X

    • DOI

      10.1117/12.2036506

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Photosensitization reaction along depth of a culture well with high concentration of talaporfin sodium for extra-cellular photodynamic therapy study2014

    • 著者名/発表者名
      M. Yajima, H. Kawakami, E. Ogawa, M. Takahashi, and T. Arai
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 8941 ページ: 89410V-89410V

    • DOI

      10.1117/12.2041950

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparison of human serum and bovine serum albumins on oxidation dynamics induced by talaporfin sodium photosensitization reaction with albumin rich conditions : solution experiments2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kurotsu, T. Nakamura, M. Takahashi, E. Ogawa, and T. Arai
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 8941 ページ: 89410F-89410F

    • DOI

      10.1117/12.2039028

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Immediate response of Ca^<2+> concentration in myocardial cells against oxidation stress by extracellular photosensitization reaction using Talaporfin sodium for the arrhythmia treatment application2014

    • 著者名/発表者名
      E. Ogawa, M. Takahashi, A. Ito, and T. Arai
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 8941 ページ: 89410U-89410U

    • DOI

      10.1117/12.2038586

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Myocardial necrosis depth prediction during extracellular photosensitization reaction of talaporfin sodium by defined index using fluorescence measurement2013

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi, A. Ito, T. Kimura, S. Takatsuki, K. Fukuda, and T. Arai
    • 雑誌名

      Lasers in Medical Science

      巻: (印刷中) 号: 3 ページ: 1173-1181

    • DOI

      10.1007/s10103-013-1504-1

    • 年月日
      2013-12-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      高橋芽意、小川恵美悠、伊藤亜莉沙、荒井恒憲
    • 雑誌名

      OplueE

      巻: 35 ページ: 492-495

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Nonthermal Cardiac Catheter Ablation Using Photodynamic Therapy2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kimura, S. Takatsuki, S. Miyoshi, K. Fukumoto, M. Takahashi, E. Ogawa, A. Ito, T. Arai, S. Ogawa, and K. Fukuda
    • 雑誌名

      Circulation : Arrhythmia and Electrophysiology

      巻: 6 号: 5 ページ: 1025-1031

    • DOI

      10.1161/circep.113.000810

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrophysiological and histological effects on canine right atrium by photosensitization reaction under catheterization in vivo.2013

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 8565 ページ: 85654A-85654A

    • DOI

      10.1117/12.2000619

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Study of photo sensitization reaction progress in a 96 well plate with photo sensitizer rich condition using Talaporfin sodium.2013

    • 著者名/発表者名
      E. Ogawa, M. Takahashi, and T. Arai
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE

      巻: 8579 ページ: 85790D-85790D

    • DOI

      10.1117/12.2003288

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Study of blood charring precursor states using backscattering at 663 nm from blood and optical window boundary.2012

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi, A. Ito, S. Miyoshi, T. Kimura, S. Takatsuki, K. Fukumoto, K. Fukuda, and T. Arai
    • 雑誌名

      Lasers in Surgery and Medicine

      巻: 44 号: 6 ページ: 508-513

    • DOI

      10.1002/lsm.22049

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本光線力学学会
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      松崎亮太, 矢島正大, 小川恵美悠, 高橋芽意, 荒井恒憲
    • 学会等名
      日本光線力学学会
    • 発表場所
      静岡県浜松市
    • 年月日
      2014-06-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Photosensitization reaction along depth of a culture well with high concentration of talaporfin sodium for extra-cellular photodynamic therapy study2014

    • 著者名/発表者名
      M. Yajima, H. Kawakami, E. Ogawa, M. Takahashi, and T. Arai
    • 学会等名
      SPIE Photonics West BiOS2014
    • 発表場所
      The Moscone Center (San Francisco, USA)
    • 年月日
      2014-02-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Immediate response of Ca^<2+> concentration in myocardial cells against oxidation stress by extracellular photosensitization reaction using Talaporfin sodium for the arrhythmia treatment application2014

    • 著者名/発表者名
      E. Ogawa, M. Takahashi, A. Ito, and T. Arai
    • 学会等名
      SPIE Photonics West BiOS2014
    • 発表場所
      The Moscone Center (San Francisco, USA)
    • 年月日
      2014-02-04
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of human serum and bovine serum albumins on oxidation dynamics induced by talaporfin sodium photosensitization reaction with albumin rich conditions : solution experiments2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kurotsu, T. Nakamura, M. Takahashi, E. Ogawa, and T. Arai
    • 学会等名
      SPIE Photonics West BiOS2014
    • 発表場所
      The Moscone Center (San Francisco, USA)
    • 年月日
      2014-02-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of myocardial damage depth induced by extracellular photosensitization reaction using fluorescence measurement in vivo2014

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi, E. Ogawa, T. Nakamura, H. Kawakami, N. Machida, M. Yajima, M. Kurotsu, A. Ito, T. Kimura, and T. Arai
    • 学会等名
      SPIE Photonics West BiOS2014
    • 発表場所
      The Moscone Center (San Francisco, USA)
    • 年月日
      2014-02-01
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      高橋芽意、小川恵美悠、伊藤亜莉沙、木村雄弘、荒井恒憲
    • 学会等名
      第34回日本レーザー医学会総会
    • 発表場所
      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)
    • 年月日
      2013-11-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      黒津真璃子、中村哲也、高橋芽意、小川恵美悠、荒井恒憲
    • 学会等名
      第34回日本レーザー医学会総会
    • 発表場所
      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)
    • 年月日
      2013-11-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      矢島正大、河上裕重、小川恵美悠、高橋芽意、荒井恒憲
    • 学会等名
      第34回日本レーザー医学会総会
    • 発表場所
      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)
    • 年月日
      2013-11-09
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 細胞外光増感反応による心筋細胞の即時的障害2013

    • 著者名/発表者名
      小川恵美悠、高橋芽意、伊藤亜莉沙、荒井恒憲
    • 学会等名
      第34回日本レーザー医学会総会
    • 発表場所
      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)
    • 年月日
      2013-11-09
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第23回日本光線力学学会
    • 発表場所
      旭川グランドホテル(北海道)
    • 年月日
      2013-06-08
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Talaporfin sodiumを用いた細胞外光増感反応 : 心筋細胞の急性応答2013

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第23回日本光線力学学会
    • 発表場所
      旭川グランドホテル(北海道)
    • 年月日
      2013-06-08
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第23回 日本光線力学会
    • 発表場所
      旭川グランドホテル(北海道)
    • 年月日
      2013-06-08
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第23回 日本光線力学学会
    • 発表場所
      旭川グランドホテル(北海道)
    • 年月日
      2013-06-08
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Myocardial cell necrosis and reaction progress of extracellular photosensitization reaction in vitro2013

    • 著者名/発表者名
      E. Ogawa, M. Takahashi, A. Ito, and T. Arai
    • 学会等名
      The 14th world congress of the International Photodynamic Association (IPA 2013)
    • 発表場所
      The Ritz-Carlton Seoul Hotel (ソウル, 韓国)
    • 年月日
      2013-05-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Detection of singlet oxygen luminescence generated in photosensitization reaction excited by CW laser in vitro2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kawakami, E. Ogawa, M. Takahashi, A. Ito, and T. Arai
    • 学会等名
      European Conference on Biomedical Optics
    • 発表場所
      Messe Munchen (Munich, Germany)
    • 年月日
      2013-05-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of photosensitization-induced myocardial damage depth by a talaporfin sodium fluorescence measurement via a laser catheter2013

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi, K Ogawa, A. Ito, and T. Arai
    • 学会等名
      European Conference on Biomedical Optics
    • 発表場所
      Messe Munchen (Munich, Germany)
    • 年月日
      2013-05-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Extracellular photosensitization reaction progress and effect on myocardial cell necrosis for arrhythmia treatment application2013

    • 著者名/発表者名
      E. Ogawa, M. Takahashi, and T. Arai
    • 学会等名
      European Conference on Biomedical Optics
    • 発表場所
      Messe Munchen (Munich, Germany)
    • 年月日
      2013-05-15
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Electrophysiological and histological effects on canine right atrium by photosensitization reaction under catheterization in vivo2013

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi
    • 学会等名
      SPIE Photonics West BiOS2013
    • 発表場所
      The Moscone Center (Sanfrancisco, USA)
    • 年月日
      2013-02-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Study of photosensitization reaction progress in a 96 well plate with photosensitizer rich condition using Talaporfin sodium.2013

    • 著者名/発表者名
      E. Ogawa
    • 学会等名
      SPIE Photonics West BiOS2Q13
    • 発表場所
      The Moscone Center (San Francisco, USA)
    • 年月日
      2013-02-03
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Electrophysiological effect on canine myocardium after photosensitization reaction in vivo2013

    • 著者名/発表者名
      M. Takahashi, E. Ogawa, A. Ito, T. Kimura, S. Takatsuki, K. Fukumoto, S. Miyoshi, K. Fukuda, and T. Arai
    • 学会等名
      The 14th world congress of the International Pho todynamic Association (IPA 2013)
    • 発表場所
      The Ritz-Carlton Seoul Hotel (ソウル, 韓国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      高橋芽意
    • 学会等名
      第33回日本レーザー医学会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2012-11-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      小川恵美悠
    • 学会等名
      第33回日本レーザー医学会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2012-11-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      河上裕重
    • 学会等名
      第33回日本レーザー医学会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2012-11-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 線維化心筋組織の反射偏光測定2012

    • 著者名/発表者名
      中村哲也
    • 学会等名
      第33回日本レーザー医学会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2012-11-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      本橋沙彌佳
    • 学会等名
      第22回日本光線力学学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2012-07-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      河上裕重
    • 学会等名
      第22回日本光線力学学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2012-07-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      高橋芽意
    • 学会等名
      第22回日本光線力学学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2012-07-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      中村哲也
    • 学会等名
      第22回日本光線力学学会
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2012-07-06
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 治療進行度モニタ装置及びその方法2013

    • 発明者名
      荒井恒憲、高橋芽意、伊藤亜莉沙
    • 権利者名
      株式会社アライ・メッドフォトン研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2013-05-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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