2019 Fiscal Year Annual Research Report
浸潤病変の局所制御と術後機能温存を両立する微弱衝撃波パルスジェットメスの開発
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18H04157
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
中川 敦寛 東北大学, 大学病院, 特任教授 (10447162)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
冨永 悌二 東北大学, 大学病院, 教授 (00217548)
遠藤 俊毅 東北大学, 大学病院, 講師 (00535370)
中西 史 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (00547408)
大沢 伸一郎 東北大学, 大学病院, 助教 (00813693)
齋藤 竜太 東北大学, 医学系研究科, 准教授 (10400243)
山下 慎一 東北大学, 大学病院, 講師 (10622425)
唐澤 秀明 東北大学, 大学病院, 助教 (30547401)
辻田 哲平 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 准教授 (40554473)
荒船 龍彦 東京電機大学, 理工学部, 准教授 (50376597)
大谷 清伸 東北大学, 流体科学研究所, 特任准教授 (80536748)
八木橋 真央 東北大学, 大学病院, 助教 (80801927) [Withdrawn]
森田 隆弘 東北大学, 医学系研究科, 非常勤講師 (80836289) [Withdrawn]
近野 敦 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (90250688)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 医工学 / 産業連携 / 低侵襲治療 / トランスレーショナルリサーチ / 流体工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、申請者らが原理開発から臨床研究まで開発を進めたパルスジェットメスに微弱衝撃波を印加することで、内視鏡下に脳内浸潤病変境界部への薬剤深達が得られることを非臨床試験で明らかにすることである。パルスジェットメスの特徴である細血管・神経の温存下の切開、剥離に加えて手術摘出腔周囲に薬剤を浸潤する機能を付加することで、最大限の局所病変制御と機能温存の両立が期待できる。期間全体では、内視鏡下に衝撃波を印加可能なパルスジェットで流体工学的検討、非臨床試験（ラット浸潤病変モデル）で有効性と安全性を検討、脳を含めた悪性疾患の浸潤に対する新たな治療戦略の提供、機器の事業化につなげる。
H31/R1年度は、浸潤病変部の物性値（破断強度/ヤング率/粘弾性）計測、パルスジェットの流体工学的検討を引き続き実施した。水中環境下におけるパルスジェットの飛沫の拡散制御での検討では、水槽内において、1.23×10%メチレンブルー溶液で染色した脳模擬モデル（破断強度 0.1 MPa）に対してパルスジェットを照射し、ノズル周囲から吸引を作動させた条件下に照射し、メチレンブルー拡散量とジェット出力、吸引量、入射角（模擬モデル平面の垂直軸に対するノズルの傾き）、吸引管構造と飛沫拡散量の関係を検討した。その結果、拡散量はジェット出力、ノズル-照射物間の入射角に有意な正の相関が、吸引力に有意な負の相関が認められた。吸引管構造については、柵状物を設置した場合と膜で囲んだ場合に有意に拡散制御効果が認められた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
浸潤病変部の物性値（破断強度/ヤング率/粘弾性）計測、パルスジェットの流体工学的検討を引き続き実施した。水中環境下におけるパルスジェットの飛沫の拡散制御での検討では、水槽内において、1.23×10%メチレンブルー溶液で染色した脳模擬モデル（破断強度 0.1 MPa）に対してパルスジェットを照射し、ノズル周囲から吸引を作動させた条件下に照射し、メチレンブルー拡散量とジェット出力、吸引量、入射角（模擬モデル平面の垂直軸に対するノズルの傾き）、吸引管構造と飛沫拡散量の関係を検討した。その結果、拡散量はジェット出力、ノズル-照射物間の入射角に有意な正の相関が、吸引力に有意な負の相関が認められた。吸引管構造については、柵状物を設置した場合と膜で囲んだ場合に有意に拡散制御効果が認められ計画していたことが達成できたため。
また、当初サンフランシスコで計画していた共同研究者との打ち合わせについては、コロナの感染拡大の影響で渡米を中止したが、代わりにWebミーティングを行い研究内容について現況報告と新たな考察について有意義な意見を得る事ができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
R2年度は、浸潤病変部の物性値（破断強度/ヤング率/粘弾性）計測の継続、パルスジェットの流体工学的検討により同定した微弱衝撃波印加条件を用いて非臨床試験を実施するとともに、脳浸潤モデルでの検討を行う。
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[Presentation] Controversies in Neurotrauma.2019
Author(s)
Nakagawa. A, Karibe H, Geoffrey Manley, Tominaga T. Controversies in Neurotrauma.
Organizer
The 2nd Jakarta Interanational Neurosurgery Forum (JINeF) 39th anniversary of Indonesian Society of Neurological Surgeon.（Harris Hotel,Kelap Gading,Jakarta）
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