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2010 年度 実績報告書

新規のレーザー衝撃波液体ジェットメスを用いた食道癌に対する粘膜下層剥離術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21659313
研究機関東北大学

研究代表者

宮崎 修吉  東北大学, 大学院・医学系研究科, 非常勤講師 (50282075)

研究分担者 里見 進  東北大学, 病院, 教授 (00154120)
宮田 剛  東北大学, 大学院・医学系研究科, 講師 (60282076)
亀井 尚  東北大学, 病院, 助教 (10436115)
中川 敦寛  東北大学, 病院, 助教 (10447162)
キーワード食道癌 / 内視鏡的治療 / レーザー / ウォータージェット / 産官学連携 / 医療工学 / 低侵襲治療 / トランスレーショナルリサーチ
研究概要

「本研究の目的」第一に内視鏡に導入可能なレーザー衝撃波液体ジェットメスを試作し、食道粘膜下層剥離(endoscopic submucosal dissection:ESD)のためのパラメータと装置形状の最適化を摘出動物(ブタ)臓器を用いて明らかにすることである。第二に試作した装置を全身麻酔・内視鏡下に術中画像モニタリング下に使用し、食道粘膜下層における組織深達度を含めた切開特性、血管温存性を組織学的に検討し臨床応用に向けた知見を蓄積することである。
「本年度研究実績」平成21年度に明らかにされたレーザーエネルギー、装置形状など流体生成に関するパラメータ、データを基に、消化管内視鏡に導入可能なカテーテルタイプのレーザー衝撃波液体ジェットメスを試作した。昨年度の検討で、臨床応用に向け、生成されるジェットの客観的な「つよさ(衝撃力)」に関するデータの必要性が示唆されたため、これまでの高速度撮影によるジェットの初速測定に加えて、フォースメータを用いた衝撃力の測定を行った。その結果、前年度最適化された条件(レーザー照射エネルギーを1.0-1.5J/pulse、周波数3Hz、ノズル径21G)は0.5-1.5 N/pulseの衝撃力に相当することが明らかとなった。ブタ動物モデルにおいてESDを行った結果、(1)既存の機器と比較して十分な剥離能力を有する、(2)周囲組織の損傷は生じない、(3)200μm程度の細血管は温存される、(4)視野を含めた操作性は良好であることが確認された。いずれも従来の内視鏡用のデバイス、あるいはウォータージェットデバイスの欠点を克服し得る知見であり今後臨床応用に向け、さらに開発を進める予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Pulsed laser-induced liquid jet evolution from shock/bubble interaction to neurosurgical application2011

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa A, Kumabe T, Ogawa Y, Hirano T, Nakano T, Watanabe M, Yamamoto H, Ohtani K, Satomi S, Takayama K, Tominaga T
    • 雑誌名

      Shock Waves

      巻: In press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental Application of Pulsed laser-induced liquid jet(LILJ)tochnology as a possible novel device for esophagogastrointestinal endoscopic therapy2011

    • 著者名/発表者名
      Toru Nakano, Chiaki Sato, Masato Yamada, Atsuhiro Nakagawa, Hiroaki Yamamoto, Masaaki Nakai, Go Mid, Shukichi Miyazaki, Akira Sato, Kazuyoshi Takayama, Teiji Tominaga, Susumu Satomi
    • 雑誌名

      JSMBE proc.

      巻: In press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 日本生体医工学学会H21年度各賞報告荻野賞「細血管温存下に組織破砕・切開可能な内視鏡デバイス:レーザージェットメスの開発」2010

    • 著者名/発表者名
      中川敦寛、中野徹、山本裕朗、新家光雄、松永忠雄、孫明宇
    • 雑誌名

      生体医工学

      巻: 48(6) ページ: 626-627

  • [学会発表] レーザー誘発パルスウオータージェットメスを用いた食道内視鏡的治療のための基礎的研究2010

    • 著者名/発表者名
      中野徹、佐藤千晃、山田誠人、宮崎修吉、亀井尚、宮田剛、桜井直、中川敦寛、山本裕朗、高山和喜、冨永悌二、里見進
    • 学会等名
      第80回日本消化器内視鏡学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-10-14
  • [学会発表] Experimental Application of Pulsed Laser-induced Liquid Jet(LILJ)Technology as a Novel Device for Endoscopic Submucosal Dissection(ESD)for Early Cancer of the Esophagus2010

    • 著者名/発表者名
      Toru Nakano, Chiaki Sato, Masato Yamada, Go Miyata, Shukichi Mivazaki, Takashi Kamei, Atsuhiro Nakagawa, Kazuyoshi Takayama, Teiji Tominaga, Susumu Satomi
    • 学会等名
      12^<th> World Congress of the International Society for Disease of the Esophagus
    • 発表場所
      Kagoshima
    • 年月日
      2010-09-04
  • [学会発表] レーザー誘発パルスウオータージェットメスを用いた食道内視鏡的治療のための基礎的研究2010

    • 著者名/発表者名
      中野徹、宣田剛、宮崎修吉、亀井尚、佐藤千晃、山田誠人、桜井直、中川敦寛、山本裕朗、高山和喜、冨永悌二、里見進
    • 学会等名
      第65回食道学会
    • 発表場所
      久留米
    • 年月日
      2010-09-01

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公開日: 2012-07-19  

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