集束超音波技術を応用した変形性関節症の低侵襲治療法の開発

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15K15557
• 研究機関: 愛知医科大学
• 研究代表者: 牛田 享宏 愛知医科大学, 医学部, 教授 (60304680)
• 研究分担者: 野口 光一 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (10212127) ; 葭仲 潔 国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (90358341) ; 池内 昌彦 高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 教授 (00372730) ; 川崎 元敬 高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 講師 (50398054) ; 小泉 憲裕 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10396765)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 関節病学 / 強力集束超音波治療 / HIFU

研究実績の概要

本研究では、申請者らがこれまでに研究、開発してきた痛みに関する神経科学的診断・治療法を基盤とし、高精度な集束超音波（HIFU）照射技術と融合させることで変形性関節症・脊椎症（OA）の痛みを非観血的に緩和する画期的な治療法を開発する。これまでにモデル動物に対して関節部に正確に治療用超音波を照射するためのモデル動物実験用超音波治療実験システムを構築し、実際のモデル動物に対して膝関節に対する超音波照射および組織変化評価実験を行った。これまでの具体的な研究成果として、超音波照射条件を変化させながら、関節部に正確に治療用超音波を照射することができるシステムを構築した。さらに、治療用超音波照射による膝関節部の組織的変化を神経レベルまで含めて観察・評価することができる実験系を構築し、その有効性を確認した。また、小型トランスデューサについてその１次試作等を行った。また、第15回日本超音波治療研究会(JSTU2016)において、研究会のベスト発表賞を受賞するなど、本研究プロジェクトの構想やこれまでの研究成果について報告するとともに超音波治療分野の専門家から研究に対するきわめて高い評価および貴重なフィードバックを得た。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of the pain and local tenderness in bone metastasis treated with magnetic resonance-guided focused ultrasound surgery (MRgFUS) (2017)
  • 著者名/発表者名: Namba H, Kawasaki M, Kato T, Tani T, Ushida T, Koizumi N.
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1821 ページ: -
  • DOI: 10.1063/1.4977660
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Nociceptive phenotype alterations of dorsal root ganglia neurons innervating the subchondral bone in osteoarthritic rat knee joints. (2016)
  • 著者名/発表者名: Aso K, Izumi M, Sugimura N, Okanoue Y, Ushida T, Ikeuchi M.
  • 雑誌名: Osteoarthritis Cartilage. 巻: 24 ページ: 1596-603
  • DOI: 10.1016/j.joca.2016.04.009.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Higher pain rating results in lower variability of somatosensory cortex activation by painful mechanical stimuli: An fMRI study. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hayashi K, Ikemoto T, Ueno T, Arai YC, Shimo K, Nishihara M, Suzuki S, Ushida T.
  • 雑誌名: Clin Neurophysiol. 巻: 127 ページ: 1923-8
  • DOI: 10.1016/j.clinph.2016.01.008.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 【関節痛に対する新しい治療】 関節痛における慢性痛の発生メカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 牛田享宏
  • 雑誌名: 整形・災害外科 巻: 59 ページ: 1159-67
• [雑誌論文] 変形性膝関節症に対するMRガイド下集束超音波治療 (特集 関節痛に対する新しい治療) (2016)
  • 著者名/発表者名: 泉 仁, 川﨑 元敬, 南場 寛文, 牛田 享宏, 池内 昌彦.
  • 雑誌名: 整形・災害外科 巻: 59 ページ: 1197-201
• [雑誌論文] 整形外科 知ってるつもり 痛みの可視化と疼痛緩和に必要なリエゾン治療の実際 (2016)
  • 著者名/発表者名: 林和寛, 池本竜則, 牛田 享宏.
  • 雑誌名: 臨床整形外科 巻: 51 ページ: 260-8
• [雑誌論文] All-in one small modular transducer system for ultrasound therapy (2016)
  • 著者名/発表者名: K.Yoshinaka、H.Takeuchi、S.Toyoda、A.Sasaki、T.Azuma、S.Takagi.
  • 雑誌名: The Journal of the Acoustical Society of America 巻: 140 ページ: 3369
  • DOI: dx.doi.org/10.1121/1.4970759
• [雑誌論文] Ultrasound image based visual servoing for moving target ablation by high intensity focused ultrasound. (2016)
  • 著者名/発表者名: Seo J, Koizumi N, Mitsuishi M, Sugita N.
  • 雑誌名: Int J Med Robot. 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1002/rcs.1793.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Focused Ultrasound and Lithotripsy. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ikeda T, Yoshizawa S, Koizumi N, Mitsuishi M, Matsumoto Y.
  • 雑誌名: Adv Exp Med Biol. 巻: 880 ページ: 113-29
  • DOI: 10.1007/978-3-319-22536-4_7.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction methodology for non-invasive ultrasound theragnostic system by medical digitalization (2016)
  • 著者名/発表者名: Koizumi N, Tsukihara H, Yoshinaka K, Miyazaki H, Fukuda H, Numata K, Homma Y, Matsumoto Y, Mitsuishi M.
  • 雑誌名: The Journal of the Acoustical Society of America 巻: 140 ページ: 3309
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1121/1.4970537
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超音波による診断・治療統合技術ー医デジ化（Me-DigIT）による医療技能／技術の再構築ー (2016)
  • 著者名/発表者名: 小泉憲裕, 月原弘之, 松本洋一郎, 光石 衛.
  • 雑誌名: 電気評論 巻: 101 ページ: 12-6
• [学会発表] 集束超音波治療による有痛性骨関節疾患の圧痛に及ぼす影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 川﨑元敬、村松脩大、南場寛文、泉仁、武政龍一、池内昌彦、牛田享宏
  • 学会等名: 平成28年度第4回超音波分子診断治療研究会一般口演
  • 発表場所: 福岡大学医学部臨床大講堂(病院内)
  • 年月日: 2017-03-11
• [学会発表] 超音波応用研究のための多チャンネルトランスデューサーモジュールシステム (2017)
  • 著者名/発表者名: 葭仲 潔、新田 尚隆、橋村 圭亮、竹内 秀樹、佐々木 明、高木 周、東 隆、小関 義彦
  • 学会等名: 第16回産総研産技連LS－BT合同研究発表会ポスター
  • 発表場所: 産業技術総合研究所つくばセンター共用講堂
  • 年月日: 2017-01-31
• [学会発表] All-in one small modular transducer system for ultrasound therapy. (2016)
  • 著者名/発表者名: K.Yoshinaka、H.Takeuchi、S.Toyoda、A.Sasaki、T.Azuma、S.Takagi.
  • 学会等名: 5th Joint Meeting of the Acoustical Society of America and the Acoustical Society of Japan
  • 発表場所: ホノルル
  • 年月日: 2016-11-28
  • 国際学会
• [学会発表] 有痛性骨関節疾患の圧痛部位へのMRガイド下集束超音波治療（MRｇFUS）の効果 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村松脩大、南場寛文、川﨑元敬、泉仁、武政龍一、池内昌彦、牛田享宏
  • 学会等名: 第15回日本超音波治療研究会一般口演
  • 発表場所: 東京女子医科大学・早稲田大学連携先端生命医科学研究施設
  • 年月日: 2016-11-21
• [学会発表] 有痛性骨転移と関節症性慢性痛に対するＭＲガイド下集束超音波治療における局所の圧痛閾値の変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 南場寛文、川﨑元敬、泉仁、喜安克仁、武政龍一、池内昌彦、牛田享宏、小泉憲裕
  • 学会等名: 第31回日本整形外科基礎学術集会ポスター
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2016-10-13
• [学会発表] MR guided Focused Ultrasound Surgery(MRgFUS) for the Treatment of Chronic Osteoarthritic Knee Pain (2016)
  • 著者名/発表者名: Namba H, Kawasaki M, Izumi M, Ikeuchi M, Ushida T, Oda S, Kondo H.
  • 学会等名: 16TH WORLD CONGRESS ON PAIN Poster
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-09-30
  • 国際学会
• [学会発表] Disuse/immobilization associated pain and sensory motor dysfunction. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Ushida
  • 学会等名: 16TH WORLD CONGRESS ON PAIN Topical workshops The Two Extremes: The Effect of Disuse and Exercise on the Pain Sensitivity
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-09-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Chronic Musculoskeletal Pain Update: Nonspecific Pain and Persistent Postoperative Pain (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Ushida
  • 学会等名: 16TH WORLD CONGRESS ON PAIN Refresher Courses Part Vll: low Back Pain and Musculoskeletal Pain
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-09-26
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] マウス術後痛モデルの確立と疼痛の病態および発現遺伝子の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 飯田 博己, 李 玉強, 木全 弘治, 木村 伸也, 牛田 享宏.
  • 学会等名: 第89回日本生化学会大会ポスター
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 2016-09-25
• [学会発表] Effect of MR-guided focused ultrasound treatment for the tender points in patients with painful bone metastasis and with chronic osteoarthritic pain (2016)
  • 著者名/発表者名: Namba H, Kawasaki M, Izumi M, Kiyasu K, Takemasa R, Ikeuchi M, Ushida T.
  • 学会等名: 5th International Symposium on Focused Ultrasound 2016
  • 発表場所: Maryland, USA
  • 年月日: 2016-08-31
  • 国際学会
• [学会発表] 神経機能変化：機能性の痛み (2016)
  • 著者名/発表者名: 牛田享宏
  • 学会等名: 第3回包括的緩和医療科学学術研究会・第4回Tokyo疼痛緩和次世代研究会合同研究会
  • 発表場所: TKPガーデンシティ品川ガーデンシティ永田町
  • 年月日: 2016-08-28
  • 招待講演
• [学会発表] ＭＲｇＦＵＳによる骨・関節由来の痛みの緩和治療 (2016)
  • 著者名/発表者名: 川﨑元敬、南場寛文、泉仁、武政龍一、池内昌彦、牛田享宏
  • 学会等名: 日本超音波医学会第89回学術集会シンポジウム（指定）
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2016-05-29
  • 招待講演
• [学会発表] 疼痛に対するIVR：疼痛・発症・維持のメカニズム (2016)
  • 著者名/発表者名: 牛田享宏
  • 学会等名: 第45回日本IVR学会総会シンポジウム
  • 発表場所: ウェスティンナゴヤキャッスル
  • 年月日: 2016-05-28
  • 招待講演
• [学会発表] Therapeutic Monitoring of MRgFUS for the Bone and Joint Diseases (2016)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki M, Izumi M, Takemasa R, Ikeuchi M, Ushida T.
  • 学会等名: Ultrasonic Week 2016 シンポジウム（指定）
  • 発表場所: 国立京都国際会館
  • 年月日: 2016-05-28
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 変形性膝関節症の痛みに対する新しいピンポイント治療－ＭＲガイド下集束超音波の効果と安全性－ (2016)
  • 著者名/発表者名: 泉仁、川﨑元敬、池内昌彦、牛田享宏
  • 学会等名: 第89回日本整形外科学会学術総会ポスター
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2016-05-12