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2022 年度 実施状況報告書

近赤外光線免疫療法における3次元データ応用による治療補助システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K10037
研究機関北海道大学

研究代表者

足利 雄一  北海道大学, 大学病院, 講師 (70372258)

研究分担者 本間 明宏  北海道大学, 医学研究院, 教授 (30312359)
鈴木 崇祥  北海道大学, 大学病院, 特任助教 (30581037)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード近赤外光線免疫療法 / 穿刺シミュレーション / ファントム模型 / 穿刺ガイドプレート
研究実績の概要

本研究では、近赤外光線免疫療法(NIR-PIT)を安全かつ確実に行えるよう医用画像データから得た3次元データを応用し、シミュレーション模型やオーダーメイ ドの治療補助装置を開発することを目的としている。 2021年度は、穿刺シミュレーション用ファントム模型のプロトタイプの制作、術中CBCT撮影の際にメタルアーチファクを生じさせない非金属製開口器、非金属製 ガイドニードルの制作を行った。 2022年度は3D上での穿刺治療計画の立案,穿刺治療計画通りに治療を行うための穿刺ガイドプレートの開発を行った.穿刺治療計画ではCTのDICOMデータから3D画像を構築しコンピューターソフトウエア(mimics,マテリアライズ社)上で3Dシミュレーションを行った.シリンドリカルディフューザーのstlファイルに照射光の有効範囲を付与することで標的病変に近赤外光が確実に照射されるための位置,方向,深さ,穿刺本数を確認することが可能となった.さらに穿刺治療計画どおりに穿刺するための穿刺ガイドプレートを制作した.3Dシミュレーションで計画した穿刺計画データをCADソフト(3 matic,マテリアライズ社)上に反映させて,ガイドプレートを作成した.ガイドプレートは穿刺後に取り外せるよう工夫した.穿刺後は術中CBCTを撮影し,穿刺の方向,深度を確認したところ,計画通りに穿刺ができることを確認した.現在症例を増やして,精度に問題がないか確認している.

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

医用画像データやCADソフトから3次元データを構築し、シミュレーション計画ソフトやオーダーメイドの治療補助装置を作成する手技が概ね達成できている。

今後の研究の推進方策

次年度はガイドプレートを更に応用させていくとともに,ナビゲーション装置を用いてリアルタイムに穿刺の位置を確認していく方法を確立してく予定である.

次年度使用額が生じた理由

研究打合せをweb会議で実施したことで旅費等を節約できた。また、研究に必要な消耗品については既存の所有物を活用することで節約できた。次年度は3Dシミュレーション、ガイドニードルスプリントを作成するため、それに必要な備品費、消耗品費、打合せ旅費,論文投稿等に使用する予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 3Dプリンターを用いた光免疫療法器具の開発 歯科技工士と医師・歯科医師が連携した新たな取り組み(後編) 手術器具の開発と使用の実際2022

    • 著者名/発表者名
      若林 侑輝, 西川 圭吾, 鈴木 崇祥, 曽山 武士, 足利 雄一
    • 雑誌名

      歯科技工

      巻: 50(6) ページ: 578-587

  • [雑誌論文] 3Dプリンターを用いた光免疫療法器具の開発 歯科技工士と医師・歯科医師が連携した新たな取り組み(前編) 光免疫療法の概要とファントム模型の開発2022

    • 著者名/発表者名
      若林 侑輝, 西川 圭吾, 鈴木 崇祥, 曽山 武士, 足利 雄一
    • 雑誌名

      歯科技工

      巻: 50(5) ページ: 476-483

  • [学会発表] 穿刺ガイドプレート・治療計画ナビゲーション治療を用いた頭頸部アルミノックス治療の1例2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木崇祥,足利雄一,若林侑輝,加納里志,勝俣量平,浜田誠二郎,対馬那由多,本間明宏
    • 学会等名
      第32回日本頭頸部外科学会総会ならびに学術講演会
  • [学会発表] 光免疫療法 ~ 実臨床における北海道大学病院の取り組み2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木崇祥
    • 学会等名
      第5回フォトエキサイトニクス研究拠点 研究会
  • [学会発表] 高精度光免疫治療システムの開発 北海道大学における取り組みのご紹介2022

    • 著者名/発表者名
      石川正純,樋田泰浩,氏家秀樹,鈴木崇祥,小川美香子,足利雄一,曽山武士,平田健司
    • 学会等名
      JRC 2022

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公開日: 2023-12-25  

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