文献情報
文献番号
201111016A
報告書区分
総括
研究課題名
自動追尾・照準捕捉を可能とする超高精度“ＨＩＦＵ超音波銃”の開発による、低侵襲・低コストの腫瘍性病変治療（子宮内胎児から小児・成人まで）
課題番号
H22-低侵襲・一般-001
研究年度
平成23(2011)年度
研究代表者(所属機関)
千葉 敏雄(独立行政法人 国立成育医療研究センター 臨床研究センター)
研究分担者(所属機関)
- 北角 権太郎(独立行政法人 国立成育医療研究センター 臨床研究センター )
- 望月 剛(日立アロカメディカル株式会社 東京事業所)
- 土肥 健純(東京大学 大学院情報理工学系研究科)
- 梅村 晋一郎(東北大学 医工学研究科)
研究区分
厚生労働科学研究費補助金 厚生科学基盤研究分野 医療機器開発推進研究（医療機器［ナノテクノロジー等］総合推進研究）
研究開始年度
平成22(2010)年度
研究終了予定年度
平成24(2012)年度
研究費
50,000,000円
研究者交替、所属機関変更
-
研究報告書（概要版）
研究目的
本研究では，“HIFU超音波銃”，すなわち，画期的な集束超音波（High-Intensity Focused Ultrasound）の画像誘導・照射治療装置を統合したシステムの開発を目指す．本技術は，生体内の深在血管（腫瘍組織への栄養血行あるいは生体組織・臓器に障害をきたしうる異常血行等）を非接触性に，体表からの短時間・深部HIFU照射にて超高精度に凝固閉塞・遮断するものである．
研究方法
本システムは，①128ch電子アレイ型のトランスデューサ，②3Dエコーデータ高速転送（3D音波診断装置から患部周辺の3Dボリュームデータを高速・確実に照射位置追尾用のワークステーションへと送るアルゴリズム・プロトコルの作成），③HIFU照射の制御装置（FPGAによる専用基板・電源装置），④照射位置追尾用ソフトウェア（受け取ったボリュームデータから患部（HIFU照射により焼灼すべき血管）の位置を特定し，リアルタイムに追尾するソフトウェア），⑤ロボットアーム（焦点位置の粗調整用）の５つの基盤技術で構成した．
結果と考察
H23年度には，①ではアレイ型トランスデューサを用いて，高強度超音波照射により発生させたキャビテーション・クラウドの超音波加熱増強効果の検証を進めた．②では，超音波データの撮り始めから0.3秒以内のタイムラグで，統合用ソフトウェアが稼働するワークステーションへの転送と画像表示を実現した．③では，128ch用に拡張した制御装置を試作し，動物実験可能なHIFU照射性能を持つことを確認した．④では，一元的に各要素技術を統合可能なユーザインタフェ―スの開発を進めた．⑤では，初年度に試作した位置決め用ロボットアームを改良し，機械的性能評価を行った．本システムを用いて行った動物実験では，ラットの大腿動静脈に対してHIFU照射にかかる最適なパラメータの検討を進め，浅部血管の凝固・閉塞に成功した．
結論
以上のように，H23年度には各要素技術を集約し制御できるように，一つの統合ソフトからの相互通信を可能とした．また，動物実験ではラット大腿動静脈の凝固・閉塞に最適な照射パラメータの検討を進めた．最終年度には総合的な動作試験・性能評価を行ないながら，動物実験（ウサギやブタなど）の結果をフィードバックしつつ，改善を進め，一つのHIFU治療ナビゲーションシステムとしての完成を目指す．
公開日・更新日
公開日
2012-06-26
更新日
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