• 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

2015 年度 実績報告書

センチネルリンパ節を特定する磁気プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25282129
研究機関東京大学

研究代表者

関野 正樹  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20401036)

研究分担者 日下部 守昭  東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (60153277)
武井 寛幸  日本医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40261846)
中川 貴之  東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (40447363)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード計測工学 / 磁性 / 電子デバイス・機器 / 癌 / 外科
研究実績の概要

乳がんの治療法は、病巣周囲のリンパ節への転移の有無によって変わり、転移があった場合はリンパ節も併せて切除するため、むくみ等の副作用が発生する。不必要なリンパ節切除を避けるため、がんに最も近いリンパ節(センチネルリンパ節)を探して病理検査を行うことが求められる。本研究では、がん病巣からリンパ系へ導入した磁性流体を体外の磁気プローブによって検出し、センチネルリンパ節を特定するシステムを、世界に先駆けて実用化することを目的としている。従来法とは異なり放射線を使わず、永久磁石と小型磁気センサから成るシンプルな構造のため、患者を対象とした臨床研究へ早期に移行できることが特徴である。
平成27年度は、永久磁石及び周囲の鉄心について、これらの寸法を変化させ、様々なパラメータの組み合わせに対して数値解析を実施した。高い検出感度とセンサ出力の安定性とがバランスするような設計を探索した。駆動回路に必要な機能は、磁気センサからの出力をアンプで増幅し、ノイズ低減のための周波数選択フィルタを備え、温度や経時変化などによるセンサ出力の変動を補正し、センサ出力の変化を数値や音などで使用者に示すことである。これらの機能を実現する回路を設計・製作し、持ち運び可能なケースに収められるよう開発した。応答の速さと低ノイズを両立させるよう、フィルタ周波数に留意した。上述に従って作成した試作機の性能評価を、動物個体を用いて行った。犬を用いて前後肢の指間皮下に適量のリゾビストを皮下注射し、継時的に腋窩リンパ節及び膝下リンパ節への集積の検出能力を検討した。また本実験から、検出に必要な集積時間と集積量(リンパ節に集積した鉄の量で評価)の相関も検討した。

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

交付申請書に記載した内容を順調に実行できた。研究成果について、国内会議2件の発表を行った。

今後の研究の推進方策

磁石先端径が大きいため、小径のリンパ節の測定に用いる場合には、磁気プローブが指し示す位置や方向が明確でないという課題があった。そこで、従来と同レベルの検知距離を確保しつつ、磁石先端を凸型形状とし、従来の円筒形状の課題であった指示方向の明確化、狭い手術創内でも検出リンパ節を視認ができるような磁石の試作を行う。試作後はこれを磁気プローブに実装し、実験的な性能評価を実施する。

次年度使用額が生じた理由

数値シミュレーションを使って、磁気プローブの高感度な設計を探索するにあたり、プローブ先端に使用する永久磁石部分の寸法によっては、数値シミュレーションの解の収束が悪く、当初の予定より長い作業期間を要した。一部の作業を次年度に実施するため、研究費の繰り越しが発生した。収束性を改善する方法は既に見出しており、今後は問題無く研究を遂行できる。

次年度使用額の使用計画

数値シミュレーションを完成させるために、当初予定より3カ月程度の遅れが出ることになったが、全体計画への影響は限定的であり、研究を問題無く遂行できる見込みである。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2015

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 磁性粒子の医療への応用:新規磁気プローブ開発と磁性体を用いた乳癌センチネルリンパ節生検への応用2015

    • 著者名/発表者名
      日下部守昭、塩澤幹雄、大久保哲、中川貴之、佐伯亘平、武井寛幸、中村清吾、関野正樹
    • 学会等名
      第17回Sentinel Node Navigation Surgery研究会学術集会
    • 発表場所
      ワークピア横浜、神奈川県横浜市
    • 年月日
      2015-11-13 – 2015-11-14
  • [学会発表] センチネルリンパ節の探索に用いる永久磁石型磁気プローブの開発及び臨床評価2015

    • 著者名/発表者名
      大橋開智、大久保哲、塩澤幹雄、武井寛幸、中川貴之、斎藤逸郎、日下部守昭、関野正樹
    • 学会等名
      第15回東京大学生命科学シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学、東京都文京区
    • 年月日
      2015-06-27

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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