• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2019 年度 実施状況報告書

手術ロボットに適用可能な超小型マイクロ波エネルギーデバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K04507
研究機関千葉大学

研究代表者

齊藤 一幸  千葉大学, フロンティア医工学センター, 准教授 (80334168)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードマイクロ波 / エネルギーデバイス / ロボット手術 / 高周波電流 / 温度上昇
研究実績の概要

近年の外科手術で多用されるエネルギーデバイスは,エネルギー源は異なるものの,いずれも短時間で生体組織を高温に加熱し,切開,止血,吻合などを行うものである。さらに,これらの行為を単体で行うだけでなく,切開と止血を同時に行うといったようなことも可能であるため,現在では,外科手術になくてはならないデバイスである。また,エネルギーデバイスは,当然のことながらロボット手術でも使用されており,重要な治療デバイスであると言える。しかしながら,既存のエネルギーデバイスにはいくつかの問題点も存在し,それらはロボット手術においても無視できない。そこで本研究では,マイクロ波エネルギーを利用した新しいエネルギーデバイスをロボット手術に適用できるよう,主に小形化に関する検討を行う。
本年度は研究開始年度であるので,まず,マイクロ波エネルギーを外科処置具として生体組織に作用させた際の諸特性を詳細に把握することとした。これを行うため,現在エネルギーデバイス用に広く用いられている高周波電流とマイクロ波を,それぞれ生体組織に作用させ,その時に観測される諸特性を比較検討した。
この結果,マイクロ波エネルギーの方が高周波電流よりも生体組織の深い位置まで到達する,すなわち,生体組織の深い位置まで温度を上昇させることが可能であることがわかった。さらに,マイクロ波を放射するアンテナは,生体組織に密着させる必要がないため,生体組織表面の冷却も可能であり,この部分の熱的な損傷の可能性を低減できる可能性があることもわかった。
以上のように,マイクロ波をエネルギーデバイスに適用した際の有利な特性が明らかになったため,次の段階としてロボット手術に適用可能な微細なマイクロ波エネルギーデバイスの試作に関する検討を開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

マイクロ波エネルギーを生体に作用させた場合の利点を再度確認し,また,ロボット手術に適用可能な微細なエネルギーデバイスの開発に着手できたため。

今後の研究の推進方策

今年度開発を開始した微細なマイクロ波エネルギーデバイスの開発を進める。この過程では,生体内の電磁界分布や温度上昇分布の数値計算を行う予定である。さらに,これらの結果を確認し,またデバイスの動作を実証するためにも摘出臓器を用いた実験も行う予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Comparison of radio frequency current and microwave energy for transcatheter renal denervation2020

    • 著者名/発表者名
      Aditya Rakhmadi, Kazuyuki Saito, Shohei Matsuhara, Tomoyuki Tajima, and Nobuyoshi Takeshita
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Electromagnetics, RF and Microwaves in Medicine and Biology

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/JERM.2020.2972767

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マイクロ波除神経カテーテルの開発と評価2020

    • 著者名/発表者名
      松原翔平, 齊藤一幸, 田島知幸, 竹下修由
    • 学会等名
      第12回医用生体電磁気学シンポジウム
  • [学会発表] Development of microwave denervation catheter and its performance evaluation method2019

    • 著者名/発表者名
      Shohei Matsuhara, Kazuyuki Saito, Tomoyuki Tajima, and Nobuyoshi Takeshita
    • 学会等名
      The Joint Annual Meeting of The Bioelectromagnetics Society and European Bioelectromagnetics
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical calculation of biological tissue coagulated region generated by microwave surgical device2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Saito and Ryo Manago
    • 学会等名
      The Joint Annual Meeting of The Bioelectromagnetics Society and European Bioelectromagnetics
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance evaluations of microwave snare2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Saito and Masashi Sugiyama
    • 学会等名
      2019 IEEE Symposium on Antennas and Propagation and USNC-URSI Radio Science Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison study of transcatheter renal denervation using radio frequency current and microwave energy2019

    • 著者名/発表者名
      Aditya Rakhmadi and Kazuyuki Saito
    • 学会等名
      日本ハイパーサーミア学会第36回大会
  • [学会発表] Development and performance evaluations of microwave snare2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Saito and Masashi Sugiyama
    • 学会等名
      2019 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of radio frequency current and microwave energy for transcatheter renal denervation2019

    • 著者名/発表者名
      Aditya Rakhmadi and Kazuyuki Saito
    • 学会等名
      2019 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] Improvement of numerical calculations for heating performances of microwave therapeutic devices2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Saito
    • 学会等名
      2019 International Symposium on Antennas and Propagation
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Comparison study of transcatheter renal denervation using radio frequency current and microwave energy2019

    • 著者名/発表者名
      Aditya Rakhmadi and Kazuyuki Saito
    • 学会等名
      2019 International Symposium on InfoComm and Mechatronics Technology for Bio-Medical and Helthcare Application
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi