| 研究課題/領域番号 |
26461870
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
屋代 英樹 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (90327643)
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| 研究分担者 |
中塚 誠之 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (50188984)
井上 政則 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (30338157)
小黒 草太 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (50383716)
塚田 実郎 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (50573276)
須山 陽介 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (00594607)
田村 全 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (50594602)
伊東 伸剛 慶應義塾大学, 医学部, 研究員 (00445248)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | インターベンショナルラジオロジー(IVR) / 放射線医学 / 凍結療法 |
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| 研究実績の概要 |
我々の研究グループでは、肺悪性腫瘍・骨軟部悪性腫瘍に対する凍結療法の基礎実験および臨床を行っている。血管の近接が無く十分な凍結範囲が得られた症例において、良好な治療成績を上げてきた。本研究においては、十分な凍結範囲を得るために、一本の凍結端子による凍結範囲の拡大を得ることを目的としている。
平成26年度では銅（熱伝導率 402 W/m・K）と真鍮（熱伝導率 119 W/m・K）の同軸針を作成し、ゼラチンファントムでの温度計測を行った。Endocare社製CRYOCARE 2.4mm径凍結端子を用い、600秒の凍結を行ったところ、銅同軸針では30×64mmのice ballを作成し、真鍮同軸針では32×64mmのice ballを作成した。
予備実験で使用した側枝付き同軸針は、同軸針に対して垂直に側枝を作成し、半田で固定した形状であり、経皮穿刺が不可能な形状であったため、経皮穿刺可能な形状として銅製同軸針に側孔を作成し側孔より先端の曲がった0.55mm径の針金状の金属（銅）を入れる形態の側枝付き同軸針を試作した。側枝がついた銅同軸針で豚肺に対して600秒の凍結を行ったところ34×64mmの偏心性に広がるice ballを形成し、同軸針から12mmの距離においた温度センサーでの計測では、側枝先端部から2.5mmの距離にあるセンサーは、側枝の無い側のセンサーより5.1℃の温度低下が示唆された。
平成27年度では0.28mm径の銅製6本側枝付きステンレス同軸針を作成し、ゼリーファントムでの凍結実験を行った。凍結端子の先端部より1cm、2cmの位置に側枝がある同軸針で600秒間の凍結を行ったところ、28.5cc、30.1ccであり、展開針無しのControl(29.7cc)とおおむね変化無かった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成27年度の実験計画では、太さ・形態を変えてゼリーファントム実験を行い、CTにて計測を行い側枝形状を決定する予定であった。
従来の3mm凍結端子を挿入するために用いていた8G同軸針(4.2mm径)の太さであれば、肺内に安全に経皮穿刺が可能と予測されるため8G同軸針の内腔に6本入る太さとして側枝の太さは0.3mm以下とした。0.28mm径の銅製側枝を6本つけた同軸針を作成し、ゼリーファントム内で600秒間の凍結を行ったが凍結範囲の拡大は得られなかった。生体内で偏心性の凍結範囲が確認された側枝は0.55mm径で、0.28mm径の3.9倍の太さを有しており、十分な熱伝導を行いえたと判断されたが、0.28mm径では十分な熱伝導が得られなかったと判断された。展開型凍結針の至適形状については検討の余地を残す。
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| 今後の研究の推進方策 |
偏心性の凍結範囲を得るための側枝付き同軸針については、平成27年までの実験で必要な側枝の太さが判明したため、適切な形状での側枝付き同軸針の作成を行う予定である。作成された側枝付き同軸針については、ゼリーファントムのみならず、動物実験を行い肺・肝などで、in vivoでの凍結実験を行う。熱伝導・比熱・血流の影響下での凍結範囲の拡大の程度を評価する。
展開型同軸針については、展開針の太さを変えて再設計する。臨床では8Gを超えた太さの同軸針の使用経験が無いため、大口径同軸針については穿刺の実効性を評価する必要もある。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の予定では27年度で展開型同軸針のプロトタイプ作成を予定していたが、27年度の実験で、従来の肺凍結療法で用いられていた同軸針の太さ以下では必要な性能が得られない可能性が合ったため作成は見合わせ、ハンドメイドによる同軸針での実験を継続した。そのため購入する物品費が大きく減ったため、本年度の使用額が予算額を下回った。
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| 次年度使用額の使用計画 |
形状の最適化を進めるために、側枝付き同軸針を複数本作成し、ファントム、動物実験を行う必要がある。側枝付き同軸針の精度を上げるためには金属加工業者への依頼が必要であり、物品購入費が必要となる。また設計のための実験が引き続き必要であるため、アルゴンガス、ヘリウムガスの購入が当初予定より増える。
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