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微弱衝撃波を用いた中枢神経系精密治療技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 26282116
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関東北大学

研究代表者

冨永 悌二  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00217548)

研究分担者 齋藤 竜太  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10400243)
中川 敦寛  東北大学, 大学病院, 助教 (10447162)
大谷 清伸  東北大学, 流体科学研究所, 助教 (80536748)
合田 圭介  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70518696)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2016年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワード衝撃波 / 低侵襲治療 / 医工学 / 医療機器 / 医工連携 / 医療機器開発 / 外傷性脳損傷 / 高速度画像 / 衝撃波工学 / 薬剤デリバリー
研究成果の概要

本研究の目的は、微弱衝撃波が中枢神経系に与える影響を細胞レベルで検討し、脳深部の精密治療技術開発に向け基礎的知見を得ることである。平成26年度は微弱衝撃波が中枢神経系に及ぼす影響を形態学的に検討するとともに、模擬モデルにおいて衝撃波の伝播を高速度撮影ならびに圧測定を用いて解析した。平成27年度は、微弱衝撃波照射装置を試作、模擬モデル、動物モデルを用いた頭蓋内圧測定を行い、許容可能な条件を明らかにし、衝撃波による薬剤送達増強効果に関する実験をブタ開頭後の脳で検討した。平成28年度の実験では、開頭下のブタ脳において、微弱衝撃波印加下において色素がより拡散することことを組織学的に示した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (25件) (うち査読あり 25件、 謝辞記載あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 産業財産権 (2件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] Convection-enhanced Delivery of Therapeutics for Malignant Gliomas.2017

    • 著者名/発表者名
      Saito R, Tominaga T.
    • 雑誌名

      Neurol Med Chir (Tokyo).

      巻: 57(1) ページ: 8-16

    • NAID

      130005290681

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] New Application of Actuator-Driven Pulsed Water Jet for Spinal Cord Dissection: An Experimental Study in Pigs.2017

    • 著者名/発表者名
      Endo T, Wenting J, Nakagawa A, Endo H, Sagae Y, Iwasaki M, Tominaga T.
    • 雑誌名

      J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg.

      巻: 78(2) 号: 02 ページ: 137-143

    • DOI

      10.1055/s-0036-1584919

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A laser-induced pulsed water jet for layer-selective submucosal dissection of the esophagus.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakano T, Sato C, Yamada M, Nakagawa A, Yamamoto H, Fujishima F, Tominaga T, Satomi S, Ohuchi N.
    • 雑誌名

      Laser Ther.

      巻: 25(3) ページ: 185-191

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Use of water jet instruments in gastrointestinal endoscopy.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakano T, Sato C, Sakurai T, Kamei T, Nakagawa A, Ohuchi N
    • 雑誌名

      World Journal of Gastrointestinal Endoscopy

      巻: 8 号: 3 ページ: 122-127

    • DOI

      10.4253/wjge.v8.i3.122

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of a newly developed piezo actuator-driveb pulsed water jet system for liver resection in a surviving swine model.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakanishi C, Nakano T, Nakagawa A, Sato C, Yamada M, Kawagishi N, Tomonaga T, Ohuchi N
    • 雑誌名

      BioMedical Engineering OnLine

      巻: 15 号: 1 ページ: 9-9

    • DOI

      10.1186/s12938-016-0126-9

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ventricle wall dissection and vascular preservation with the pulsed water jet device: novel tissue dissector for flexible neuroendoscopic surgery.2016

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi T, Nakagawa A, Endo T, Fujimura M, Sonoda Y, Tominaga T.
    • 雑誌名

      J Neurosurg.

      巻: 124(3) 号: 3 ページ: 817-22

    • DOI

      10.3171/2015.3.jns142121

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Local convection-enhanced delivery of an anti-CD40 agonistic monoclonal antibody induces antitumor effects in mouse glioma models.2016

    • 著者名/発表者名
      Shoji T, Saito R, Chonan M, Shibahara I, Sato A, Kanamori M, Sonoda Y, Kondo T, Ishii N, Tominaga T.
    • 雑誌名

      Neuro Oncol.

      巻: 18(8) 号: 8 ページ: 1120-8

    • DOI

      10.1093/neuonc/now023

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Intraparenchymal ultrasound application and improved distribution of infusate with convection-enhanced delivery in rodent and nonhuman primate brain.2016

    • 著者名/発表者名
      Mano Y, Saito R, Haga Y, Matsunaga T, Zhang R, Chonan M, Haryu S, Shoji T, Sato A, Sonoda Y, Tsuruoka N, Nishiyachi K, Sumiyoshi A, Nonaka H, Kawashima R, Tominaga T.
    • 雑誌名

      J Neurosurg.

      巻: 124(5) 号: 5 ページ: 1490-500

    • DOI

      10.3171/2015.3.jns142152

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 「真の」アンメットニーズに基づいた医療機器開発:東北大学病院ベッドサイドソリューションプログラム(ASU)とバイオデザイン.2016

    • 著者名/発表者名
      中川敦寛、池田浩治、池野文昭、伊藤香織、五十嵐修一、高橋千明、冨永悌二.
    • 雑誌名

      機能的脳神経外科

      巻: 55 ページ: 73-79

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] パルスレーザージェットメス:原理開発から臨床試験まで.2016

    • 著者名/発表者名
      中川敦寛、川口奉洋、遠藤俊毅、小川欣一、山下慎一、荒船龍彦、加藤峰士、鷲尾利克、荒井陽一、冨永悌二.
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 44(3) ページ: 165-168

    • NAID

      130007957190

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Intraventricular hemorrhage on initial computed tomography as marker of diffuse axonal injury after traumatic brain injury.2015

    • 著者名/発表者名
      Mata-Mbenba D, Mugikura S, Nakagawa A, Murata T, Kato Y, Tatewaki Y, Li Li, Takase K, Ishii K, Kushimoto S, Tominaga T, Takahashi S.
    • 雑誌名

      J Neurotrauma

      巻: 32(5) ページ: 359-365

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulsed Laser-induced Liquid Jet System for Treatment of Sellar and Parasellar Tumors: Safety Evaluation.2015

    • 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 JI, Saeki N, Okada Y, Teramoto A, Tominaga T.
    • 雑誌名

      J Neurol Surg A Cent Eur Neurosurg.

      巻: 76(6) ページ: 473-482

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of Actuator-Driven Pulsed Water Jet in Brain and Spinal Cord Cavernous Malformations Resection.2015

    • 著者名/発表者名
      Endo. T, Takahashi Y, Nakagawa A, Niizuma K, Fujimura M, Tominaga T.
    • 雑誌名

      Neurosurgery

      巻: 11 (Suppl 3) ページ: 394-403

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] パルスウォータージェットメスを用いた精密手術用治療器.2015

    • 著者名/発表者名
      中川敦寛、遠藤敏毅、川口奉洋、冨永悌二.
    • 雑誌名

      精密工学誌

      巻: 81(4) ページ: 293-297

    • NAID

      130005060668

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生体模擬物質中の衝撃波伝播挙動.2015

    • 著者名/発表者名
      大谷清伸, 中川敦寛, 中川桂一
    • 雑誌名

      M&M2015 火薬学会秋季研究発表会

      巻: 2015 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 模擬モデルを用いた爆風による外傷性脳損傷機序解明に関する数値模擬.2015

    • 著者名/発表者名
      大谷清伸, 中川敦寛, 沼田大樹.
    • 雑誌名

      M&M2015 材料力学カンファレンスプロシーディング

      巻: 2015 ページ: 369-371

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Dissection Profile and Mechanism of Tissue-Selective Dissection of the Piezo Actuator-Driven Pulsed Water Jet as a Surgical Instrument: Laboratory Investigation Using Swine Liver.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamada M, Nakano T, Nakagawa A, Sato C, Fujishima F, Tanno H, Kawagishi N, Miyata G, Sato A, Tominaga T, Satomi S, Ohuchi N.
    • 雑誌名

      Eur Surg Res

      巻: 53 号: 1-4 ページ: 61-72

    • DOI

      10.1159/000365288

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Early CT Findings to Predict Early Death in Patients with Traumatic Brain Injury: Marshall and Rotterdam CT Scoring Systems Compared in the Major Academic Tertiary Care Hospital in Northeastern Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Mata-Mbemba D, Mugikura S, Nakagawa A, Murata T, Ishii K, Li L, Takase K, Kushimoto S, Takahashi S.
    • 雑誌名

      Acad Radiol

      巻: 21(5) ページ: 605-611

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] びまん性軸索損傷の画像2014

    • 著者名/発表者名
      古谷桂子、中川敦寛、冨永悌二.
    • 雑誌名

      ブレーンナーシング

      巻: 30(2) ページ: 28-29

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel pulsed water jet system permits off-clamp partial nephrectomy in swine2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita S, Kamiyama Y, Nakagawa A, Kaiho Y, Tominaga T, Arai Y.
    • 雑誌名

      Internat J Urol

      巻: 21(11) 号: 11 ページ: 1181-1182

    • DOI

      10.1111/iju.12538

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surgical Management of Traumatic Acute Subdural Hematoma in Adults2014

    • 著者名/発表者名
      Karibe H, Hayashi T, Hirano T, Kameyama M, Nakagawa A, Tominaga T.
    • 雑誌名

      A Review.Neuro Medic Chir (Tokyo)

      巻: 54(11) ページ: 887-894

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 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 growth2014

    • 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

      巻: 116 ページ: 074901-074901

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 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 jet2014

    • 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

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 神経・血管温存下に最大限の病変摘出を行う手術用治療器(パルスウォータージェットメス)の開発2014

    • 著者名/発表者名
      中川敦寛、冨永悌二
    • 雑誌名

      臨床評価

      巻: 42 ページ: 129-135

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高齢者頭部外傷の特徴と問題点2014

    • 著者名/発表者名
      刈部 博, 林 俊哲, 平野 孝幸, 亀山 元信, 中川 敦寛, 冨永 悌二
    • 雑誌名

      脳神経外科ジャーナル

      巻: 23 ページ: 965-972

    • NAID

      130004842118

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ニーズに基づいた医療機器開発 - 東北大学ベッドサイドソリューションプログラム(インフラ)とバイオデザイン(方法)2016

    • 著者名/発表者名
      中川敦寛、工藤大介、野村亮介、佐藤武揚、宮川乃理子、入野田崇、川副友、吉田良太朗、久志本成樹、冨永悌二.
    • 学会等名
      第44回日本救急医学会学術総会
    • 発表場所
      新高輪プリンスホテル(東京都港区)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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レーザージェットメス:薬事承認申請、市場創出に向けた取り組み.2016

    • 著者名/発表者名
      中川敦寛、小川欣一、遠藤俊毅、川口奉洋、齋藤竜太、藤村幹、山下慎一、神山佳展、中野徹、中西史、櫻井直、國方彦志、鈴木智之、冨永悌二.
    • 学会等名
      第37回 日本レーザー医学会総会
    • 発表場所
      旭川グランドホテル(北海道旭川市)
    • 年月日
      2016-10-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of shock wave propagation within the cell.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa A, Ohtani K, Harada N, Tominaga T.
    • 学会等名
      IFS Collaborative Research Forum (AFI-2016)
    • 発表場所
      Sendai Kokusai Center(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-10-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高齢者頭部外傷の現状 宮城県頭部外傷研究会2013年解析から.2016

    • 著者名/発表者名
      中川敦寛、刈部博、亀山元信、麦倉俊司、Daddy Matas、古谷桂子、石ケ森朝香、上之原広司、吉田昌弘、荒井啓晶、西村真実、遠藤英徳、成田徳雄、石川修一、高橋康、川口奉洋、久志本成樹、冨永悌二.
    • 学会等名
      第70回日本脳神経外科学会総会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Maxillofacial fractures in patients with closed head trauma: prevalence and association with intracranial lesions (Dr. Daddy Mata-Mbembaの代行).2016

    • 著者名/発表者名
      Matas D, Mugikura S, Nakagawa A, Tominaga T.
    • 学会等名
      16th International Symposium on Intracranial Pressure
    • 発表場所
      Boston,USA
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Profile of traumatic brain injury in Miyagi prefecture 2013.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa A, Karibe H, Kameyama M, Uenohara H, Yoshida M, Arai M, Kawaguchi T, Tominaga T.
    • 学会等名
      16th International Symposium on Intracranial Pressure(Boston)
    • 発表場所
      Boston,USA
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanism of bTBI: Evaluation of wave transmission by shock wave brain injury model.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa A, Ohtani K, Nakagawa K, Tominaga T.
    • 学会等名
      16th International Symposium on Intracranial Pressure(Boston)
    • 発表場所
      Boston,USA
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanism of bTBI: Insights from shock wave research.2016

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa A, Ohtani K, Armonda R, Tominaga T.
    • 学会等名
      Japan-US Technical Information Exchange Forum on Blast Injury (JUFBI 2016)
    • 発表場所
      ニュー山王ホテル(東京都港区)
    • 年月日
      2016-06-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 外傷性脳損傷 頭蓋顔面損傷の急性期から慢性期までの至適治療:神経外傷医の観点から.2016

    • 著者名/発表者名
      中川敦寛、今井啓道、麦倉俊司、川口奉洋、工藤大介、Daddy Matas、佐藤顕光、館正弘、久志本成樹、冨永悌二.
    • 学会等名
      第59回日本形成外科学会総会・学術集会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-04-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [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、冨永悌二
    • 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 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Understanding the mechanisms of shock wave injury: implications for blast-induced TBI and development of a novel neurosurgical instrument2014

    • 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
      University of Pittsburgh(Pittsburgh, U.S.A.)
    • 年月日
      2014-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 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 experiments2014

    • 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
      Eastern Virginia Medical School(Norfolk, U.S.A)
    • 年月日
      2014-05-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 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
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 薬剤噴流生成装置、及び薬剤噴流生成装置の薬剤噴流生成方法2017

    • 発明者名
      中川敦寛、川口奉洋、冨永悌二、金田道寛
    • 権利者名
      中川敦寛、川口奉洋、冨永悌二、金田道寛
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-01-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 噴流生成装置、及び噴流生成装置の噴流生成方法2016

    • 発明者名
      中川敦寛、川口奉洋、冨永悌二、金田道寛
    • 権利者名
      中川敦寛、川口奉洋、冨永悌二、金田道寛
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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