新規パルスジェットメスによる無阻血腎部分切除術の開発

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K10572
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山下 慎一 東北大学, 大学病院, 講師 (10622425)
• 研究分担者: 荒井 陽一 東北大学, 医学系研究科, 教授 (50193058) ; 中川 敦寛 東北大学, 大学病院, 特任准教授 (10447162) ; 海法 康裕 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (30447130) ; 川守田 直樹 東北大学, 大学病院, 助教 (00617524) ; 川口 奉洋 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (10723447) ; 中川 晴夫 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (80333574) ; 大谷 清伸 東北大学, 流体科学研究所, 特任准教授 (80536748) ; 安達 尚宣 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (20706303) ; 川崎 芳英 東北大学, 医学系研究科, 助教 (80722256)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 腎部分切除術 / 腎癌 / 無阻血 / パルスジェットメス

研究実績の概要

無阻血で安全に腎部分切除術を行うパルスジェットメスを開発するためにブタおよびラットを用いて研究を行った。さらに、臨床試験を念頭にヒト摘出臓器（腎臓）の評価も行った。
ブタ腎臓の腎実質、腎被膜、腎盂の破断強度を測定し、腎被膜や腎盂は腎実質よりも硬く、腎被膜や腎盂を損傷せずに腎実質を切離するパルスジェットメスの条件を見出した。その条件をもとに無阻血で腎部分切除術が行える腹腔鏡用のパルスジェットメスを開発した。そのパルスジェットメスを用いて腹腔鏡下腎部分切除術を行うと気腹圧を利用することができ、開腹手術よりも有意に出血量を減少させることができた。これらの研究成果をまとめ、Tohoku J Exp Med.に報告した。
次に、ラットを対象にパルスジェットメスを用いた腎部分切除術後の腎機能および残存腎の腎損傷の程度を既存の凝固切開装置による腎部分切除術後と比較し、パルスジェットメスによる術後変化を検証した。そこで、パルスジェットメスを用いることで既存の凝固切開装置よりも術後の腎機能障害を軽減させ、しかも残存腎の腎損傷が少ないことを明らかにした。これらの研究成果を2017年アメリカ泌尿器科学会総会で報告した。現在、研究成果をまとめ論文投稿中である。
また、ヒト摘出臓器（腎臓）を用いて、正常腎と腎癌の破断強度を測定した。腎癌の被膜は正常腎よりも破断強度が高く、腎癌を損傷せずに腎実質をパルスジェットメスで切離できる可能性を見出した。また、腎盂の破断強度も腎実質よりも高く、尿路を損傷せずに腎実質をパルスジェットメスで切離できる可能性を認めた。
以上より、本研究で開発したパルスジェットメスは既存の凝固切開装置よりも腎部分切除術後の腎障害を軽減させる有用な手術用治療器になり得る可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] The Piezo Actuator-Driven Pulsed Water Jet System for Minimizing Renal Damage after Off-Clamp Laparoscopic Partial Nephrectomy (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kamiyama, Shinichi Yamashita, Atsuhiro Nakagawa, Shinji Fujii, Koji Mitsuzuka, Yasuhiro Kaiho, Akihiro Ito, Takaaki Abe, Teiji Tominaga, Yoichi Arai
  • 雑誌名: Tohoku J Exp Med 巻: 243 ページ: 57-65
  • DOI: 10.1620/tjem.243.57
  • 査読あり
• [学会発表] Development of new surgical device: A piezo-actuator pulsed water jet system reduces renal damages after off-clamp partial nephrectomy in a rat mode (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kamiyama, Shinichi Yamashita, Atsuhiro Nakagawa, Shinji Fjii, Koji Mitsuzuka, Yasuhiro Kaiho, Akihiro Ito, Takaaki Abe, Teiji Tominaga, Yoichi Arai
  • 学会等名: American Urological Association Annual Meeting, 2017
  • 国際学会