【研究分野】医用システム

【研究領域課題番号】25350568 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

超音波診断ロボット / ロボティクス / 医工学 / 超音波 / ロボッティクス / HIFU / ビジュアルサーボ

【研究成果の概要】

本研究課題は一般の医療機関に普及している超音波診断装置のプローブをロボットに持たせ、その画像情報をコンピュータで処理することにより、呼吸等で移動する人間の臓器の特定断面を常に自動で捉え続けるシステムの開発を目的とし、専用のロボットを開発しさらに追従性能の高精度化に取り組んだ。患者の呼吸情報と画像情報とのセンサフュージョンにより、フィードバックのみの制御に比べ格段に追従誤差を減少させることに成功した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2013-04-01 - 2017-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)

【研究分野】脳神経外科学

【研究領域課題番号】18659414 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

超音波 / ドラグデリバリーシステム / 悪性脳腫瘍 / マイクロバブル / 医工連携 / 収束超音波 / ナノ粒子 / 脳腫瘍 / 頭蓋骨 / 化学療法 / HIFU

【研究成果の概要】

本研究では脳腫瘍等の頭蓋内疾患の治療に用いることの高収束超音波治療(以下HIFU)システムの開発を行った。頭蓋内疾患の治療を行うためにどのような方法が最良であるか、また超音波増感剤の開発は可能であるかの追求を行った。本研究で行ったのはラットの経頭蓋HIFU治療では脳表のごく一部のみが熱凝固を受け、頭蓋骨をはずすことによってかなり深部まで脳の凝固変性が可能であることをしました。さらに大型動物施設において豚の経頭蓋および頭蓋をはずし硬膜上からのHIFU凝固をROBOTICHIFU照射システムを用いて行った。経頭蓋照射では全く変化は認められなかった。一方硬膜上からの照射が今後のHIFU治療の基本となると考え、超音波診断装置により画像化された頭蓋内構造物とそれをターゲットとしたHIFU治療を行った。しかし通常肝臓に凝固巣を作成できる強度のHIFU照射では脳内に凝固を作ることができなかった。これは脳がかなりの血流をゆうし冷却効果が働くためかもしれない。今後脳実質内に凝固巣を作成できる強度と条件、さらに脳にHIFUを行うための装置の改良が重要であることが判明した。
今回ナノ粒子を用いた超音波増感剤の開発が進行せず、動物実験に用いることの出来る薬剤が開発できなかった。したがってナノモレキュールを用いた経頭蓋HIFU治療の開発は今後のテーマとなった。
超音波は低侵襲で診断・治療が可能な技術である。脳神経領域は頭蓋骨で囲まれた特殊性、さらに今回の研究で判明した血流による効果減弱の可能性等、特殊な条件がある。このような領域で超音波を用いた治療システムを開発することは脳神経外科医の積極的関与が重要である。

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2006 - 2007

【配分額】3,300千円 (直接経費: 3,300千円)