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2020 年度 実施状況報告書

深在性かつ広範に跨る脳疾患部位を効果的に冷却できるハイブリッド脳冷却技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K09349
研究機関山口大学

研究代表者

井上 貴雄  山口大学, 医学部, 講師(特命) (80513225)

研究分担者 常盤 達司  広島市立大学, 情報科学研究科, 講師 (00636219)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード局所脳冷却
研究実績の概要

局所脳冷却は、大脳皮質に局在する疾患部位に対して冷却デバイスを押し当てて病態制御や疾患治療を行うニューロモデュレーション技術であるが、この冷却範囲の限界を広げる方法について2つの点から検討を進めた。「冷却ニードル」と「熱伝導シート」を用いてデバイスの面方向と深さ方向の冷却を同時に達成するために、それぞれ性能評価試験と形状の検討を実施した。冷却ニードルについては、小動物用の冷却デバイスとして、銅に流路を設けたデバイスを試作した。これは、2008年にラット用に試作した冷却デバイスの改良版であり(J Neurosurg. 2008 Apr;108(4):791-7.)、当時よりも冷却性能の高いデバイスを作製できた。冷却シートについては、四種類の厚さのグラファイトシート(A:0.22 mm厚, B: 0.42 mm厚, C: 0.66 mm厚, 1.10mm厚)を200x200mの温調プレート上に設置し、その上から冷却デバイスを設置することで、冷却効果を確認した。冷却デバイス流入部の冷却水の流量は200ml/min、流入温度は8℃とした。比較用に、0.3mm厚のアルミ板、0.3mm厚の銅板を用いた。その結果、黒鉛シートを用いて、銅板よりも効率よく脳表の広い領域を冷却できる条件を見つけることができた。2つのデバイスの組み合わせについては翌年度に最優先で実施し、動物実験を実施できるようにする予定である。

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

ニードル状デバイスの配列の検討並びに、シート状デバイスの性能評価試験を実施することができた。2021年度には冷却デバイスを用いた動物実験を実施できる見込みである。

今後の研究の推進方策

冷却効果を調べるために、試作したデバイスを用いてネコ脳冷却実験を実施する。中大脳動脈灌流域を露出し、冷却試験を実施する。併せて、冷却デバイスの性能評価試験も引き続き実施する。

次年度使用額が生じた理由

出張の予定が少なくなったため。
また、実験に必要な物品について、現有の物品で賄うことができたため。
未使用額については、令和3年度の動物の調達費用と併せて使用する。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2020

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] ○広範な脳領域の冷却を目的とした熱伝導シートによる脳冷却技術の開発ーネコ重症脳梗塞モデルを用いた検証ー2020

    • 著者名/発表者名
      井上貴雄、岡史朗、山川俊貴、西本拓真、久恒和希、和久屋愛美、野村貞宏、鈴木倫保
    • 学会等名
      第7回日本BMI研究会

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公開日: 2021-12-27  

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