ラジオ波焼灼療法の不確実性を解消する指向性可制御型電磁波熱凝固ニードルの開発

开发定向可控电磁热凝针以消除射频消融治疗中的不确定性

• 批准号: 24700506
• 负责人: 渡辺 広樹
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2013-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24700506/
• 关键词: シミュレーション

ラジオ波焼灼の不確実性を解消するため肝臓の熱輸送モデル構築を目的とし，術中に熱伝導量および熱伝達量をセンシングし，センシングした熱量を基に高精度に患部の温度分布を算出する肝臓の熱輸送モデルの構築を行った．従来，肝臓に対するラジオ波焼灼療法では，腫瘍を焼灼する際に患部で生じる2つの現象，(1)組織の温度上昇に伴う熱伝導率の変化（有効熱伝導率の温度依存性），(2)術中の組織血流量の変化に伴う熱伝達率の変化（熱伝達率の組織血流量依存性），が手技を複雑化しており，この複雑性が，本来焼灼すべき腫瘍が十分に加温されず未焼灼領域が残留するという問題を引き起こしていた．また，有効熱伝導量と熱伝達量に常に一定値を用いていた従来のシミュレーションでは，臨床利用に耐えうる高精度な温度解析は期待できなかった．以上の課題に対し，術中に有効熱伝導量および熱伝達量をセンシングし高精度に温度分布を算出する手法を構築し，in vitro，in vivoにおける検証を通じて，有効熱伝導量センシング手法および熱伝達量センシング手法を用いることにより温度解析精度が向上することを確認した．具体的には，(1) 肝臓の有効熱伝導率の温度依存性の解明とモデル化，(2)肝臓のみかけの熱伝導率の組織血流量依存性の解明とモデル化，に取組み，両者の知見から，術中に有効熱伝導量と熱伝達量をセンシングする手法を構築した．また，センシングした熱物性値を基に術中の肝臓の温度分布を算出するラジオ波焼灼療法用温度分布シミュレータの開発に取り組み，in vitro，in vivo環境下において，シミュレータの精度評価を行った．本研究にて構築した有効熱伝導量センシング手法，熱伝達量センシング手法は従来，低侵襲な治療法として有望視されながらその根治性が疑問視されてきたラジオ波焼灼療法の今後の発展を促す技術として医学的な貢献が期待されるものである．

The temperature distribution of the affected part of the liver is calculated with high accuracy according to the temperature distribution of the affected part of the liver. In the past, the liver tissue has been treated with wave cautery therapy, and the tumor has been treated with cautery.(1) The temperature of the tissue increases with the change of thermal conductivity.(2) Changes in tissue blood flow during surgery accompanied by changes in heat transfer rate (heat transfer rate and tissue blood flow dependence), which are complex and cause residual problems in areas where the original cautery is very warm. There are thermal conductivity and thermal conductivity, which are often used at a certain value, and clinical use is expected to be highly accurate in temperature analysis. In response to the above problems, there are methods for calculating the temperature distribution with high accuracy in the construction of thermal conductivity and thermal conductivity, in vitro, in vivo, and in vivo. There are methods for calculating the thermal conductivity and thermal conductivity, and methods for calculating the temperature distribution with high accuracy. Specifically,(1) the temperature dependence of the thermal conductivity of the liver is analyzed and refined,(2) the tissue blood flow dependence of the thermal conductivity of the liver is analyzed and refined, and the method for constructing the temperature dependence of the thermal conductivity and thermal conductivity of the liver is constructed. In addition, the development of temperature distribution simulator for linear wave cautery therapy based on thermophysical properties and intraoperative liver temperature distribution was carefully planned. In vitro and in vivo environments, the accuracy of simulator was evaluated. This study is aimed at establishing a new approach to heat conduction therapy, which is expected to contribute to the future development of heat conduction therapy.

项目成果

肝臓癌ラジオ波焼灼療法用温度分布シミュレータの開発とIn vitro 下における精度評価

肝癌射频消融治疗温度分布模拟器的研制及体外准确性评价

• 发表时间: 2012
• 作者: 渡辺広樹,山崎望,磯部洋佑,呂筱薇;小林洋,大平猛,橋爪誠,藤江正克
• 通讯作者: 小林洋,大平猛,橋爪誠,藤江正克

Validation of Accuracy of Liver Model with Temperature-Dependent ThermalConductivity by Comparing the Simulation and in vitro RF Ablation Experiment

通过比较模拟和体外射频消融实验来验证具有温度依赖性导热性的肝脏模型的准确性

• 发表时间: 2012
• 作者: Hiroki Watanabe;Nozomu Yamazaki;YosukeIsobe;XiaoWei Lu;Yo Kobayashi;Tomoyuki Miyashita;Takeshi Ohdaira;Makoto Hashizume;Masakatsu G. Fujie
• 通讯作者: Masakatsu G. Fujie