アーク型光音響トランスデューサーを用いた軟部肉腫反応層の評価

• 研究課題/領域番号: 21K09268
• 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56020:整形外科学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 綿貫 宗則 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (90451575)
• 研究分担者: 西條 芳文 東北大学, 医工学研究科, 教授 (00292277) ; 萩原 嘉廣 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (90436139)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2023年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2021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: 骨軟部肉腫 / 軟部肉腫 / アーク型光音響トランスデューサー

研究開始時の研究の概要

「光音響イメージング」は物質にレーザー光を照射する時に発生する超音波を検出することで従来の超音波イメージングより優れた解像度で生体組織内部を描出することができる。本研究では①指用に開発されたアーク型光音響トランスデューサーを用いたラット脂肪組織炎症モデルでの計測、②同装置を使用した軟部肉腫組織の計測を行い、アーク型光音響トランスデューサーの軟部肉腫反応層を検知するデバイスとしての有効性を評価する。

研究成果の概要

軟部肉腫は軟部組織に発生する非上皮性悪性腫瘍であり、健常組織をつけて腫瘍を摘出する広範切除術が標準治療である。軟部肉腫と健常組織の境界を手術中にみつけ、判断するのは難しい。本研究では、ヒト指用に開発されたアーク型光音響トランスデューサーを用い、ヒト軟部肉腫周囲の脂肪組織の光音響特性と病理組織所見を比較検討し、本装置の妥当性および臨床応用の可能性について検討し、術中切除縁評価が可能な3次元光音響装置開発を目指すものであった。研究に用いる肉腫株の培養を行い、安定した継代を行い、免疫不全マウスに肉腫株の移植を行ったが、肉腫の生着を安定して得ることが難しく、安定した生着が困難であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、ヒト指用に開発されたアーク型光音響トランスデューサーを用い、軟部肉腫(筋肉や脂肪などにできる癌)と、その周囲の正常組織の境界を見極めることで、軟部肉腫を取り残さない安全な手術を行うための装置開発を目指すものであった。研究に用いる軟部肉腫モデルマウスを作成するために、まずは肉腫細胞の培養を行い、安定して管理することができた。しかし、マウスに肉腫細胞の移植を行ったが、肉腫の生着を安定して得ることが難しく、安定した生着が困難であった。