| 研究課題/領域番号 |
20K12610
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
杉本 康弘 金沢工業大学, 工学部, 教授 (00319039)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 結石破砕 / レーザ誘起気泡 / CEM43℃ / TUL / URS / Bubble dynamics / パルスレーザ誘起気泡 / 温度計測 / レーザー誘起気泡 / 気泡誘起流れ / 気泡誘起圧力 / 温度分布 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
TUL（経尿道的結石破砕術）を用いた結石破砕において最終的に患者および医師に負担の少ない手術法を提案する．その基礎的な要素として，パルスレーザ照射時の周囲流体，気泡および周囲壁面への熱影響を把握する．また，尿管のような比較的狭い空間で形成される気泡によって大きく変形する壁面の挙動を捉え体内組織へのダメージを把握する．さらには，形成される気泡によって駆動される結石の挙動を周囲流れ場とともに把握する．
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| 研究成果の概要 |
TULあるいはURSは代表的な尿路結石治療の方法である．この治療では医師が内視鏡で結石を確認しながら，光ファイバを介して幹部へパルスレーザを照射し，結石を破砕する．ここに，結石の破壊メカニズムとしてPhotoacoustic（気泡形成・崩壊時の衝撃）的なもの，およびPhotothermal（レーザの熱）的な要素が存在する．一方，これらは破砕すべき結石の移動，照射されるパルスレーザのエネルギの熱による周囲の生体組織への熱的なダメージの発生が問題となる．本研究課題を通して，治療時を模擬して結石挙動，気泡挙動を明らかにするとともに，温度計測を行って周囲組織への熱傷発生の可能性を示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
TULを用いた結石破砕において最終的に患者および医師に負担の少ない手術法を提案することが本研究の目的である．臨床医師は症例，すなわち経験が多いほど治療スキルが高くなる．これは経験つまり工学分野における実験を繰り返しているからである．この作業をできるだけ少なくできれば，患者の負担及び医師の負担の軽減につながる．本研究成果で示した気泡挙動，結石の挙動，熱傷領域の評価によって，医師の手術における効果的およびリスクの高いレーザ照射条件を提示できた．この知見は臨床医師の負担軽減と患者へのリスク低減につながると考える．
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