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レーザー光源による手術顕微鏡の新しい機能開発:脳血流量2次元表示と絶対値の測定

研究課題

研究課題/領域番号 19K09487
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分56010:脳神経外科学関連
研究機関福島県立医科大学

研究代表者

斎藤 清  福島県立医科大学, 医学部, 教授 (00240804)

研究分担者 佐藤 拓  福島県立医科大学, 医学部, 講師 (00404872)
佐久間 潤  福島県立医科大学, 医学部, 准教授 (60305365)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード手術顕微鏡レーザー光源 / 2次元レーザー組織血流測定装置 / 手術中脳組織血流測定 / レーザー光源 / 脳組織血流量 / 手術顕微鏡 / 脳神経外科手術
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、我々が開発したレーザー光源を用いて顕微鏡機能下に脳組織血流量の絶対値を測定することである。すでに倫理委員会の承認を得て手術用顕微鏡にレーザー光源が装着され使用している。そこで、2次元レーザー組織血流測定装置を手術顕微鏡に装着し脳表の組織血流量を測定し、測定誤差の評価と解析を行い、脳血流量の絶対値測定方法を確立する。また、可視光/蛍光画像(形態情報)と組織血流2次元画像(定量的機能情報)の融合表示を行う。手術中に脳血流量の絶対値が測定できれば、脳虚血などの合併症を回避できるのみでなく、脳組織血流量変化から脳機能を評価できるなど、新しい領域への発展も期待できる。

研究成果の概要

我々が作成した顕微鏡用のレーザー光源は、青、緑、赤、近赤外光を狭い波長帯幅で照射し、可視光観察(青・緑・赤)と蛍光撮影(近赤外光)を可能にしている。本研究では、手術顕微鏡に2次元レーザー組織血流測定装置を装着し、近赤外光を用いて顕微鏡機能下に脳組織血流量を測定した。承諾の得られた36例(脳血管障害19例、脳腫瘍15例、その他2例)で術中に脳組織血流を測定したが、合併症なく測定が可能で、短時間で非侵襲的に脳表血流の測定が可能であることが確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脳神経外科手術では、予期せぬ合併症として手術中に脳虚血による脳梗塞がおこることがある。この予防には脳組織血流量の測定が必要で、これまで海外を含めて有効な方法は報告されていなかった。本研究では、手術顕微鏡に2次元レーザー組織血流測定装置を装着し、我々が開発したレーザー光源を用いて合併症なく短時間で非侵襲的に脳組織血流測定が可能であった。本法により脳虚血などの合併症を回避できるのみでなく、脳組織血流量変化から脳機能を評価できるなど、新しい領域への発展も期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 脳動脈瘤手術におけるMEP モニタリングと蛍光撮影の進歩―刺激方法の変遷と可視光/近赤外光同時表示 ICG蛍光血管撮影の開発―2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 拓、板倉 毅、鈴木恭一、佐久間潤、藤井正純、Mudathir Bakhit、岩楯兼尚、市川優寛、齋藤 清
    • 雑誌名

      脳卒中の外科

      巻: 48 ページ: 168-172

    • NAID

      130007883890

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clipping cerebral aneurysm2020

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Suzuki K, Sakuma J, Saito K
    • 雑誌名

      Video Atlas of Intraoperative Applications of Near Infrared Fluorescence Imaging

      巻: 1 ページ: 27-34

    • DOI

      10.1007/978-3-030-38092-2_4

    • ISBN
      9783030380915, 9783030380922
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Vascular malformationm2020

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Suzuki K, Sakuma J, Saito K
    • 雑誌名

      Video Atlas of Intraoperative Applications of Near Infrared Fluorescence Imaging

      巻: 1 ページ: 45-51

    • DOI

      10.1007/978-3-030-38092-2_6

    • ISBN
      9783030380915, 9783030380922
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 脳動脈瘤手術におけるMEPモニタリングと蛍光撮影の進歩:刺激方法の変遷と可視光/近赤外光同時表示ICG蛍光血管撮影の開発2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 拓,板倉 毅,鈴木恭一,佐久間潤,藤井正純,Bakhit Mudathir,岩楯兼尚,市川優寛,齋藤 清
    • 雑誌名

      脳卒中の外科

      巻: -

    • NAID

      130007883890

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 手術用レーザー光源と蛍光血管撮影システムの開発と臨床応用2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 拓, 齋藤 清
    • 雑誌名

      福島医学雑誌

      巻: 69 ページ: 115-120

    • NAID

      40022013548

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 顕微鏡用レーザー光を用いた2次元レーザー組織血流計による術中脳血流測定の試み2021

    • 著者名/発表者名
      菊田春彦、佐藤 拓、蛭田 亮、黒見 洋介、伊藤裕平、小島隆生、佐久間潤、鈴木恭一、齋藤 清
    • 学会等名
      第50回日本脳卒中の外科学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] レーザー光源とレーザー組織血流計を同時に搭載した顕微鏡による脳組織血流測定の試み2020

    • 著者名/発表者名
      菊田春彦、蛭田 亮、佐藤 拓,、黒見 洋介、小島隆生,、藤井正純、佐久間潤、鈴木恭一、齋藤 清
    • 学会等名
      一般社団法人日本脳神経外科学会第79回学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Utility of a novel surgical microscope laser light source and its application with integrated dual-image videoangiography (DIVA)2019

    • 著者名/発表者名
      Sakuma J, Sato T, Suzuki K, M.S. Bakhit,, Fujii M, Kanno T, Saito K
    • 学会等名
      The 14th Korea-Japan Joint Conference on Surgery for Cerebral Stroke
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intraoperative fluorescence cerebral angiography by laser surgical microscopy: simultaneous observation of cerebral blood flow and surrounding structures2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Y, Suzuki K, Sato T, Ikeda T, Saito K, Kurita H
    • 学会等名
      Asia Pacific Stroke Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 神経内視鏡用の光源としてのレーザー光の臨床応用2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 拓, 神宮字伸哉, 佐藤祐介, 岸田悠吾, 渡邉 督, 佐久間 潤, 齋藤 清
    • 学会等名
      第26回日本神経内視鏡学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 脳表組織血流量測定の試み:蛍光脳血管撮影所見との比較検討2019

    • 著者名/発表者名
      佐々木裕哉, 長井健一郎, 市川 剛, 鈴木恭一, 渡部洋一, 菊田春彦, 伊藤裕平, 佐藤 拓, 佐久間 潤, 齋藤 清
    • 学会等名
      一般社団法人日本脳神経外科学会第78回学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] Video Atlas of Intraoperative Applications of near infrared fluorescence imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Taku、Suzuki Kyouichi、Sakuma Jun、Saito Kiyoshi
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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