凍結療法に用いる同軸針の改良による凍結範囲の制御についての研究

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26461870
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 屋代 英樹 慶應義塾大学, 医学部, 共同研究員 (90327643)
• 研究分担者: 中塚 誠之 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (50188984) ; 井上 政則 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (30338157) ; 小黒 草太 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (50383716) ; 塚田 実郎 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (50573276) ; 須山 陽介 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 放射線医学, 助教 (00594607) ; 田村 全 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (50594602) ; 伊東 伸剛 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 助教 (00445248)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: インターベンショナルラジオロジー / 放射線医学 / 凍結療法

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。本研究においては、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。
指向性熱伝導同軸針の予備実験として作成した同軸針は経皮穿刺が不可能な形状であったため、本研究において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偏心性に広がるice ballを作成し、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、側枝近傍にあるセンサーは、側枝の無い側のセンサーより5.1℃の温度低下を示した。
外径1.2mm（内径0.9mm）の形状記憶性を有するニチノールチューブに0.8mm径の銅線を入れて、先端が屈曲した側枝を制作し、5mmステンレス同軸針内に2本の側枝と2.4mm径の凍結端子を入れることにより、経皮穿刺可能な指向性熱伝導同軸針システムを作成した。作成された同軸針システムは豚におけるin vivoの実験において、肺・肝に安全に穿刺することが可能であった。ゼリーファントム実験において、側枝側は対側に対して13%の凍結範囲の拡大を示した。
展開構造熱伝導同軸針については経皮穿刺不能な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。側枝の本数の増加に伴い、個々の側枝の断面積の減少・熱伝導の減少を来すため、実効性のある展開構造同軸針の作成は困難であることが示された。