バイオ３Dプリンタによるヒト脂肪幹細胞小口径血管の研究

• 研究課題/領域番号: 17K17020
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 形成外科学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 上薗 健一 九州大学, 大学病院, 助教 (50707180)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 3Dプリンタ / 遊離組織移植 / 頭蓋・顎骨再建 / 小口径血管 / シミュレーション / 脂肪幹細胞 / 顎骨再建 / 血管 / 3Dモデル / 血管吻合 / 血管構築 / ヒト幹細胞由来管状構造体 / 重度下肢外傷・虚血 / スキャフォールドフリー / 人工血管 / 重度下肢虚血 / graft on flap / 再建外科学 / 再生医療を用いた人工血管作製

研究成果の概要

3Dプリンタを用いた脂肪幹細胞を用いた小口径人工血管の作成に関しては研究責任者が大学以外の病院勤務であり、コロナ感染症での制限もあり、動物研究施設の使用が困難であった。ラットへの数例の再生血管移植を行ったが、血管開発までは至らなかた。代替研究として3Dプリンタを用いた頭蓋骨・顎骨・四肢骨の組織再建における術前シミュレーションを積極的に行なった。これらの知見を学会発表3回、論文2編で報告している。臨床応用に関しては「頭蓋・顎顔面骨の再建・形成におけるコンピュータ支援製造の有用性の介入研究」としてARO次世代医療センターのプレ審査を受けたが、審査費用が研究費予算を超えたため、取り下げとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

コロナ感染症等に伴い、血管構築に関する3Dプリンタでの研究は不十分であったが、顎・頭蓋・四肢骨の3Dモデルを用いた再建支援を大きく研究を進めることができた。臨床において患者様に機能的・構造的な再建が提供でき、学術的な発表ができた。論文作成は２編であったが、第48回日本マイクロサージャリー学会学術集会 2021年12月でのシンポジウム口演やASRM 2020 America とThe World Society for Reconstructive Microsurgery 2022, Mexicoと２回の海外シンポジウムでの発表を行い、社会的にも成果を発表する機会を得た。

研究成果

• [雑誌論文] 後頭頭蓋拡大術におけるMRIでの静脈洞とCTでの頭蓋骨の三次元透見合成画像の有用性 (2021)
  • 著者名/発表者名: 上薗健一*，林 稔*、沖野 尚秀*、松原 友貴****、安藤暢浩****、雑賀厚臣**、長田優 衣***、高橋研二***、三川信之
  • 雑誌名: 日本頭蓋顎顔面外科学会誌 巻: 37 号: 4 ページ: 109-114
  • DOI: 10.32154/jjscmfs.37.4_109
  • NAID: 130008134435
  • ISSN: 0914-594X, 2433-7838
  • 査読あり
• [雑誌論文] Volumetric changes of transferred free anterolateral thigh flaps in head and neck lesions (2021)
  • 著者名/発表者名: Ken-Ichi Kamizono 1 , Sei Yoshida 2 , Ryuji Yasumatsu 3 , Hideki Kadota 2
  • 雑誌名: Auris Nasal Larynx 巻: Jan 15 号: 4 ページ: 385-8146
  • DOI: 10.1016/j.anl.2020.12.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lymphaticovenular anastomosis for lymph vessel injury in the pelvis and groin (2021)
  • 著者名/発表者名: Hideki Kadota 1 , Ryo Shimamoto 1 , Seita Fukushima 1 , Yusuke Inatomi 1 , Ko Ikemura 1 , Kayo Miyashita 1 , Kenichi Kamizono 1 , Masuo Hanada 1 , Sei Yoshida 1
  • 雑誌名: Microsurgery 巻: Apr 3 号: 5 ページ: 421-429
  • DOI: 10.1002/micr.30741
  • 査読あり
• [雑誌論文] Use of negative pressure wound therapy to treat a cochlear implant infection around the auricle: a case report (2020)
  • 著者名/発表者名: Seita Fukushima 1 2 , Noritaka Komune 1 , Kenichi Kamizono 1 2 , Nozomu Matsumoto 1 , Kazutaka Takaiwa 3 , Takashi Nakagawa 1 , Hideki Kadota 2
  • 雑誌名: J Wound Care 巻: Oct 2;29(10): 号: 10 ページ: 568-571
  • DOI: 10.12968/jowc.2020.29.10.568
  • 査読あり
• [雑誌論文] Utility of negative-pressure wound therapy for orocutaneous and pharyngocutaneous fistula following head and neck surgery. (2020)
  • 著者名/発表者名: Inatomi Y, Kadota H, Yoshida S, Kamizono K, Shimamoto R, Fukushima S, Miyashita K, Matsuo M, Yasumatsu R, Tanaka S, Fukushima J.
  • 雑誌名: Head Neck 巻: 41-1 ページ: 103-110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Securing split-thickness skin grafts using negative-pressure wound therapy without suture fixation. (2019)
  • 著者名/発表者名: Inatomi Y, Kadota H, Kamizono K, Hanada M, Yoshida S.
  • 雑誌名: J Wound Care 巻: 1.28 ページ: 16-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toxic Shock Syndrome Caused by Staphylococcal Infection After Breast Implant Surgery: A Case Report and Literature Review. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hisanaga K, Kadota H, Fukushima S, Inatomi Y, Shimamoto R, Kamizono K, Hanada M, Yoshida S.
  • 雑誌名: Ann Plast Surg. 巻: 83-3 ページ: 359-362
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pharyngeal reconstruction by anterolateral thigh flap with vastus lateralis muscle transfer for effective swallowing after total glossolaryngectomy: A case report. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kadota H, Kamizono K, Yoshida S, Hanada M, Inatomi Y, Fukushima S, Nakashima T, Yasumatsu R, Nakagawa T.
  • 雑誌名: Head Neck 巻: 41-7 ページ: 120-124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous deep inferior epigastric and bilateral anterolateral thigh perforator flap reconstruction of an extended perineoscrotal defect in Fournier's gangrene: A case report (2019)
  • 著者名/発表者名: Kadota H, Momii K, Hanada M, Kamizono K, Inatomi Y, Hisanaga K, Yoshida S, Ogaki K, Kiyoshima K.
  • 雑誌名: Microsurgery 巻: 39-3 ページ: 263-266
  • 査読あり
• [雑誌論文] Larynx-preserving reconstruction after extended base of the tongue resection (2019)
  • 著者名/発表者名: Hideki Kadota, MD, PhD; Junichi Fukushima, MD, PhD; Sei Yoshida, MD; Kenichi Kamizono, MD, PhD; Muneyuki Masuda, MD, PhD; Satoshi Toh, MD, PhD; Ryuji Yasumatsu, MD, PhD; Torahiko Nakashima, MD, PhD; Takashi Nakagawa, MD, PhD
  • 雑誌名: Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery 巻: 未
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous deep inferior epigastric and bilateral anterolateral thigh perforator flap reconstruction of an extended perineoscrotal defect in Fournier’s gangrene: a case report (2019)
  • 著者名/発表者名: Hideki Kadota, M.D., Ph.D.,#1 Kenta Momii, M.D.,#2 Masuo Hanada, M.D., Ph.D.,#1 Kenichi Kamizono, M.D., Ph.D.,#1 Yusuke Inatomi, M.D.,#1 Kana Hisanaga, M.D.,#1 and Sei Yoshida. M.D.#1
  • 雑誌名: Microsurgery 巻: 39(3): 号: 3 ページ: 263-266
  • DOI: 10.1002/micr.30409
  • 査読あり
• [学会発表] 3Dプリンタを用いたWrap around flapにおける移植骨の骨切りシミュレーションの工夫 (2022)
  • 著者名/発表者名: 上薗健一 沖野 尚秀 永野 義博 山田 香穂子 林稔
  • 学会等名: 第65回日本手外科学会学術集会
• [学会発表] Pearls for harvesting alternative flaps in head and neck reconstruction. (2022)
  • 著者名/発表者名: Kenichi Kamiono Hideki Kadota
  • 学会等名: The World Society for Reconstructive Microsurgery (WSRM) will be hosting the 11th Congress in Cancun, Mexico, from June 1 to 4, 2022.
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 立脚型機能評価(Hand20)の観点から振り返る当院の切断指の治療戦略 (2021)
  • 著者名/発表者名: 上薗 健一* 、太島 孝也* * 、木原 健仁* * * 、山田 香穂子* * * 森田 裕紀* * * 、伊藤 茂* * * 、沖野 尚秀* * * 福嶋 晴太* * * 、高木 信介* * * * 、林 稔* * *
  • 学会等名: 第48回日本マイクロサージャリー学会学術集会
• [学会発表] 当院における指切断に対する治療を患者立脚型評価法の観点から振り返る (2021)
  • 著者名/発表者名: 上薗健一（カミゾノ ケンイチ）、太島孝也、木原 健仁、山田 香穂子、森田 裕紀、伊藤 茂、沖野 尚秀、林 稔
  • 学会等名: 第114回九州・沖縄形成外科学会
• [学会発表] Operation smileでの海外ボランティア口唇口蓋裂手術の経験 (2021)
  • 著者名/発表者名: 上薗健一 沖野 尚秀 永野 義博 宮本 東和 森田 裕紀 山田 香穂子 林稔 雑賀厚臣
  • 学会等名: 第64回日本形成外科学会総会・学術集会
• [学会発表] 後頭頭蓋拡大術における静脈洞と頭蓋骨の三次元透見合成画像の有用性 (2021)
  • 著者名/発表者名: 1) 上薗健一、 1)林 稔、 1)沖野 尚秀、 1)香月 健亮、1)山田 浩之、 1)松原 友貴、 1)安藤暢浩、 2)雑賀厚臣、 3)長田優衣、3)高橋研二、 4)三川信之
  • 学会等名: 第63回日本形成外科学会総会・学術集会
• [学会発表] Volumetric changes of transferred free anterolateral thigh flaps in head and neck lesions (2020)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Kamizono MD, PhD1, Sei Yoshida MD1, Ryuji Yasumatsu MD, PhD2, Hideki Kadota MD, PhD1
  • 学会等名: American Society for Reconstructive Microsurgery Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Volumetric changes of transferred free anterolateral thigh flaps in head and neck lesions (2020)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Kamizono MD, PhD1, Sei Yoshida MD1, Ryuji Yasumatsu MD, PhD2, Hideki Kadota MD, PhD1
  • 学会等名: American Society for Reconstructive Microsurgery Annual Meeting 2020 Fort Lauderdale Florida America
  • 国際学会
• [学会発表] 後頭頭蓋拡大術における静脈洞と頭蓋骨の三次元透見合成画像の有用性 (2019)
  • 著者名/発表者名: 上薗健一、林 稔、雑賀厚臣、高橋研二、三川信之
  • 学会等名: 第37回日本頭蓋学顔面外科学会学術集会
• [学会発表] 血管型ベーチェット病を有する両側下腿Gustilo3b開放骨折の一例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 上薗健一、嶋本涼、花田麻須大、吉田聖、門田英輝
  • 学会等名: 第108回 九州・沖縄形成外科学会学術集会
• [学会発表] 血管型ベーチェット病を有する両側下腿Gustilo3b開放骨折の一例 (2018)
  • 著者名/発表者名: 上薗健一、嶋本涼、花田麻須大、吉田聖、門田英輝
  • 学会等名: 第45回日本マイクロサージャリー学会
• [学会発表] 頭頸部における陰圧閉鎖療法と洗浄処置 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上薗健一、久永佳奈、福嶋晴太、稲富裕佑、嶋本涼、吉田聖、門田英輝、安松隆治、中川尚志
  • 学会等名: 41回 頭頸部癌学会
• [学会発表] 下腿遠位への遊離組織移植における膝関節周囲の血管選択 (2017)
  • 著者名/発表者名: 上薗健一 籾井 健太 花田麻須大 吉田聖 門田英輝
  • 学会等名: 第6回 重度四肢外傷マイクロサージャリー microsurgery meeting