| 研究課題/領域番号 |
14370427
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
脳神経外科学
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
高橋 英明 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (70236305)
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| 研究分担者 |
山中 龍也 新潟大学, 脳研究所, 講師 (20323991)
田中 隆一 新潟大学, 脳研究所, 教授 (30018816)
森 宏 新潟大学, 脳研究所, 講師 (70291359)
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| 研究期間 (年度) |
2002 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
13,100千円 (直接経費: 13,100千円)
2003年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2002年度: 11,100千円 (直接経費: 11,100千円)
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| キーワード | 悪性脳腫瘍 / ハイパーサミア / シミュレーション / 温度分布 / RF / 二次元有限要素解析法 / 組織内加温 |
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| 研究概要 |
独自に開発した二次元有限要素解析法による二次元温度分布シミュレーションソフトウェアを用い、組織内加温の治療計画や二次元での温度分布把握を行いつつ、今回の研究では三次元的な温度分布シミュレーションに対して検討を重ねた。
平成14年度は、基礎研究としてRF波による電磁界解析を行った。これまでの二次元有限要素解析法を用い、マクスウェル方程式を解き、空間および時間領域で差分化し、そのアルゴリズムを3次元に適応するものである。平成14年度はヒトの脳のモデルまでは解析し得なかったが、ファントムにおける3次元のシミュレーションを行い、特にRF組織内加温と同様な遠心性加温法であるリエントラント加温における3次元シミュレーションを完成させた。
次に頭部CTもしくはMRIにて撮像された脳腫瘍症例の二次元画像をコンピュータに取り込み、これらを再構築することにより三次元モデルを作成する研究は、購入したVital Image社製のVitrea 2にて三次元モデルを作成するところまで行い、手術において有用な画像を得るところまでは応用し得た。
平成15年度は電磁界解析ソフトウェアであるJMAG(日本総合研究所社製)を用いて、リエントラント型空胴共振器によるファントム加温における温度分布シミュレーションを行った。特に円筒の直径を変えることにより、組織内温度分布をコントロールできることがシミュレーションから示された。実際にファントムを加温し、光ファイバーにて測温を行い、温度分布が予測準度と極めて近似していることを確認した。
Vitrea 2にて再構築した脳腫瘍の三次元モデルを元に、JMAGを用いて脳腫瘍の三次元温度分布シミュレーションを試みたが、形状の複雑性のため、解析するには至らなかった。
ファントム実験からはJMAGを用いた三次元温度分布予測が充分に臨床応用できる精度であることが示されたが、臨床応用する為にはやはり煩雑であることが問題となった。温熱治療の効果は正確な加温にかかっており、今後治療計画としての三次元温度分布予測は必須になるものと思われる。今回の研究では二次元温度分布シミュレーションを三次元に応用するシステムの導入部が完成されたと思われる。今後更に研究を発展させ、安全な治療計画による確実な加温が悪性脳腫瘍の治療効果向上に貢献するものと期待された。
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