パルスジェットメスによる末梢神経機能温存下拡大経蝶形骨洞腫瘍摘出法の開発

• 研究課題/領域番号: 24592152
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 脳神経外科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小川 欣一 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 非常勤講師 (60606383)
• 研究分担者: 冨永 悌二 東北大学, 医学系研究科, 教授 (00217548) ; 中川 敦寛 東北大学, 大学病院, 特任助教 (10447162) ; 鷲尾 利克 独立行政法人産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 主任研究員 (40358370) ; 荒船 龍彦 東京電機大学, 理工学部, 助教 (50376597) ; 大谷 清伸 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (80536748)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 低侵襲手術 / 医工学 / 破断強度 / 機能温存 / 流体工学 / 視覚誘発電位 / 脳神経外科 / 医療機器開発 / 産学連携 / 内視鏡 / 臨床研究 / トランスレーショナルリサーチ / 低侵襲治療 / ロボット手術 / 物性工学 / 下垂体

研究成果の概要

平成24年度に実施したホルミウムヤグ（Ho:YAG）レーザーのパルス発振で誘発した液体ジェットの組織選択性向上のため各パラメータの 最適化を行った。平成25年度にはデバイス試作を行うとともに、ブタモデルを用いた動物実験の評価系を構築した。平成26年度は動物実験で病理学的、電気生理学的検討を行い、削開能力、末梢神経温存能と、手術操作性・安全性の確 保等の諸因子の両立が可能な条件を明らかにした。当初計画していたよりも大幅に進捗したことから、倫理委員会の承認を得て臨床において申請に必要なデータの獲得を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Pulsed laser-induced liquid jet system for treatment of sellar and parasellar tumors: Initial experience in a multicenter clinical study (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Ogawa Y, Amano K, Ishii Y, Tahara S, Horiguchi K, Kawamata T, Yano S, Arafune T, Washio T, Kuratsu J, Saeki N, Okada Y, Teramoto A, Tominaga T
  • 雑誌名: J Neurol Surg 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] レーザー誘発液体ジェットを用いた頭蓋底腫瘍摘出． 困難な脳神経外科手術―最近の進歩 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小川欣一、中川敦寛、冨永悌二
  • 雑誌名: 先端医療 脳神経外科 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanics of the injected pulsejet into gelatin gel and evaluation of the effect by puncture and crack generation and growth (2014)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Arafune T, Washio T, Nakagawa A, Ogawa Y, Tominaga T, Sakuma I, Kobayashi E
  • 雑誌名: J Appl Phys 2014 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Measurement and analysis of internal stress distributions created in gelatin simulated-brain tissue by a pulsed laser-induced liquid jet (2014)
  • 著者名/発表者名: Kato T, Arafune T, Washio T, Nakagawa A, Ogawa Y, Tominaga T, Sakuma I, Kobayashi E.
  • 雑誌名: Proc. IEEE 巻: 2014 ページ: 4419-4421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulsed laser-induced liquid jet: evolution from shock / bubble interaction to neurosurgical application (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Kumabe T, Ogawa Y, Hirano T, Nakano T, Watanabe M, Yamamoto H, Ohtani K, Satomi S, Takayama K, Tominaga T
  • 雑誌名: Shock Waves 巻: -
• [雑誌論文] Tissue dissection before direct manipulation to the pathology with pulsed laser-induced liquid jet system in skull base surgery - Preservation of fine vessels and maintained optic nerve function (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ogawa, Atsuhiro Nakagawa, Toshikatsu Washio, Tatsuhiko Arafune, Teiji Tominaga
  • 雑誌名: Acta Neurochirurgica 巻: 155（10） 号: 10 ページ: 1879-1876
  • DOI: 10.1007/s00701-013-1817-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pulsed laser-induced liquid jet for skull base tumor removal with vascular preservation through the transsphenoidal approach. 6 th International Congress of the World Federation of Skull Base Societies & 10 th European Skill Base Society Abstract Award 2012 (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogawa Y, Nakagawa A, Tominaga T.
  • 雑誌名: 東北医学会雑誌 巻: 125 ページ: 95-97
• [雑誌論文] Pulsed-liquid jet surgical device: Evolution from shock/bubble interaction to clinical application. Proceedings of the Tenth International Conference on Flow Dynamics (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Ohtani K, Ogawa Y, Endo T, Iwasaki M, Niizuma K, Arafune T, Washio T, Kato T, Kudo D, Nakanishi C, Sakurai T, Kamiyama Y, Sato C, Yamada M, Nakano T, Yamashita S, Suzuki T, Tanaka Y, Hagiwara Y, Kunikata H, Kawamoto S, Tominaga T.
  • 雑誌名: Proceedings of the 10th International Conference on Flow Dynamics (ICFD2013) 巻: - ページ: 568-569
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of liquid reservoir effect induced by pulsed laser liquid jet (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Arafune, T. Kato, E. Kobayashi, T. Washio, A. Nakagawa, Y. Ogawa, T. Tominaga
  • 雑誌名: Conferemce Proceedings of the 35th Annual International Conference of the IEEE EMBS 巻: - ページ: 918-921
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Application of Pulsed Laser-Induced Water Jet for Endoscopic Submucosal Dissection: Mechanical Investigation and Preliminary Experiment in Swine. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamada C
  • 雑誌名: Digestive Endoscopy 巻: Epub ahead of print 号: 3 ページ: 2013-2013
  • DOI: 10.1111/j.1443-1661.2012.01375.x
  • 査読あり
• [学会発表] ピエゾ方式パルスウォータージェットメス：有用性と安全性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛、遠藤俊毅、園田順彦、齋藤竜太、岩崎真樹、藤村幹、 川口奉洋、遠藤英徳、小川欣一、冨永悌
  • 学会等名: 第53回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2014-06-24
• [学会発表] Understanding the mechanisms of shock wave injury: implications for blast-induced TBI and development of a novel neurosurgical instrument (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Ohtani K, Goda K, Tominaga T.
  • 学会等名: Grand Round
  • 発表場所: University of Pittsburgh (Pittsburgh, U.S.A.)
  • 年月日: 2014-05-21
  • 招待講演
• [学会発表] Mechanism of traumatic brain injury at distant locations after blast wave exposure: Preliminary results from animal and phantom experiments. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Ohtani K, Goda K, Tominaga T.
  • 学会等名: invited lecture
  • 発表場所: Eastern Virginia Medical School (Norfolk, U.S.A)
  • 年月日: 2014-05-19
  • 招待講演
• [学会発表] 最大限の病変摘出と機能温存の両立を支援するパルスジェットメス：薬事承認申請、市場創出に向けた取り組み (2014)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛、小川欣一、遠藤俊毅、園田順彦、岩崎真樹、斎藤竜太、山下慎一、中野徹、中西史、櫻井、國方彦志、中佑治、鈴木、川本俊輔、冨永悌二
  • 学会等名: 第23回脳神経外科手術と機器学会
  • 発表場所: ヒルトン福岡シーホーク（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2014-04-18 – 2014-04-19
• [学会発表] 最大限の病変摘出と機能温存の両立を支援するパルスジェットメス：低侵襲手術用治療器開発に向けた取り組み (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛、小川欣一、隈部俊宏、遠藤俊毅、岩崎真樹、新妻邦泰、荒船龍彦、鷲尾利克、加藤峰士、冨永悌二
  • 学会等名: 第22回 脳神経外科手術と機器学会
  • 発表場所: キッセイホール（長野県松本市）
• [学会発表] Translational research for blast-induced traumatic brain injury: Injury mechanism to development of medical instruments (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Ohtani K, Arafune T, Washio T, Iwasaki M, Endo T, Ogawa Y, Takayama K, Tominaga T.
  • 学会等名: 29th Interntational Symposium on Shock Wave
  • 発表場所: Memorial Union (Mdison, WI, U. S. A.)
• [学会発表] 衝撃波のトランスレーショナルリサーチ：脳損傷から医療機器開発まで (2013)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛、大谷清伸、小川欣一、遠藤俊毅、岩崎真樹、鷲尾利克、荒船龍彦、加藤峰士、山内康司、冨永悌二
  • 学会等名: 第9回流体科学におけるバイオ・医療に関する講演会
  • 発表場所: 東北大学流体科学研究所
• [学会発表] Piezo actuator-driven pulsed water jet for neurosurgery: laboratory evaluation with the swine model and implications of mechanical properties (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A, Endo T, Ogawa Y, Iwasaki M, Niizuma K, Kanamori M, Washio T, Tominaga T.
  • 学会等名: 4th International MASSIN Congress
  • 発表場所: 神戸ポートピアホテル（兵庫県神戸市）
• [学会発表] Pulsed-Liquid Jet Surgical Device: Evolution from Shock Bubble Interaction to Clinical Application (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa A. Ohtani K, Ogawa Y, Endo T, Iwasaki M, Niizuma K, Arafune T, Washio T, Kato T, Kudo D, Irinoda T, Nakanishi C, Sakurai T, Kamiyama Y, Sato C, Yamada M, Nakano T, Yamashita S, Suzuki T, Tanaka Y, Takagi N, Imai Y, Hagiwara Y, Kunikata H, Kawamoto S, Tominaga T.
  • 学会等名: 10th International Conference on Flow Dynamics
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県仙台市）
• [学会発表] Pulsed laser-induced liquid jet for skull base tumor removal with vascular preservation through the transsphenoidal approach (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ogawa, Atsuhiro Nakagawa, Teiji Tominaga
  • 学会等名: 6th international congress of the world federation of skull base societies & 10th european skull base congress
  • 発表場所: Brighton, United Kingdom
• [学会発表] Tissue dissection without direct manipulation - pulsed laser- induced liquid jet (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshikazu Ogawa, Atsuhiro Nakagawa, Teiji Tominaga
  • 学会等名: 日本脳神経外科学会第71回学術総会
  • 発表場所: 大阪府
• [学会発表] 最大限の病変摘出と機能温存の両立を支援するパルスジェットメス：多施設臨床試験 中間報告． (2012)
  • 著者名/発表者名: 中川敦寛、小川欣一、石井 雄道、田原 重志、天野 耕作、川俣 貴一、堀口 健太郎、矢野 茂敏、倉津 純一、佐伯 直勝、岡田 芳和、寺本明、 冨永 悌二．
  • 学会等名: 日本脳神経外科学会第71回学術総会
  • 発表場所: 大阪府
• [図書] レーザー誘発液体ジェットを用いた頭蓋底腫瘍摘出 困難な脳神経外科手術―最近の進歩 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小川欣一、中川敦寛、冨永悌二
  • 出版者: 先端医療 脳神経外科
• [備考] 知と創生宮城県エリア
  • URL: http://sendai-cyber.icr-eq.co.jp/project/development/files/development_01_07.pdf
• [備考] 東北大学シーズ集
  • URL: http://www.rpip.tohoku.ac.jp/seeds/profile/312/lang:jp/