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Development of a novel histotripsy method by continuous generation of cloud cavitation

开发一种通过连续产生云空化的新型组织解剖方法

基本信息

批准号：
22K19889
负责人：
吉澤晋
金额：
$ 4.08万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19889/
关键词：
キャビテーション強力集束超音波 Histotripsy がん治療

项目摘要

非侵襲ながん治療法として最近注目されているものに，強力集束超音波（HIFU）のパルス波を用いた組織破砕治療がある．これは，Histotripsyと呼ばれ，最近では免疫賦活効果も注目されている．Histotripsyでは，非常に強力なHIFUパルス波を集束させ，HIFU焦点において減圧沸騰現象による気泡群（クラウドキャビテーション）が発生させ，この気泡群の崩壊によるエロージョンを繰り返すことで周囲組織を破砕する．そこで本研究では，低いエネルギーと高いスループットを両立する新治療法の開発を目的とし，2022年度は連続的にクラウドキャビテーションを発生させるHIFU照射方法について検討を行った．ここでは，非線形伝播したHIFU焦点波形が引き起こす”shock scattering”現象に着目した．HIFUの焦点波形は，非線形伝播と集束の効果により，短時間で絶対値の大きい正圧と，長時間で絶対値の小さい負圧から構成される．一旦キャビテーション気泡が生じると，この正圧が気泡表面で自由端反射し，絶対値の大きい負圧となって反射される．この反射波の伝播に伴ってクラウドキャビテーションが形成される現象がshock scatteringである．したがって，起点になる気泡が一度形成されれば，その気泡が溶解するよりも早くHIFU焦点を電子的に走査することで，連続的にクラウドキャビテーションを発生させることができると考えた．保有している装置でHIFU焦点の電子走査が可能な実験系の構築を行い，ゲル中に発生させた気泡群の高速度カメラ撮影実験を行った．その結果，HIFU伝播と逆方向に焦点走査を繰り返すことで，効率的にキャビテーション気泡群を生成できることがわかった．

The method of non-invasive treatment has recently paid attention to the treatment of the disease. The strong cluster ultrasound (HIFU) has been used to treat the disease. The tissue has been used to treat the disease. The Histotripsy has been used to treat the disease. Recently, the immune system has been used to treat the disease. Histotripsy has been used to treat the disease. Histotripsy is very strong. It is very strong for the HIFU cluster. The focus of the HIFU is that the bubbles are born, the bubbles collapse, the bubbles are broken, and the tissue is broken. This study is conducted in this study, and the purpose of this study is to introduce a new method for the treatment of cancer. In the year of 2022, the HIFU radiation method of the serial broadcasting system has been used in the field of computer simulation. the HIFU focus waveform of the non-shaped broadcast has led to the detection of the "shock scattering" image, the focus waveform of the HIFU, the effect of the non-shaped broadcast cluster, and the short-time response. After a long period of time, when the bubble becomes cold, the free end of the bubble is reflected on the surface of the bubble, and the reflection wave is distorted. The reflection wave is broadcast in conjunction with the broadcast of the reflection wave, which causes the formation of a shock scattering signal. At one point, the starting point was closed, the bubble dissolved, and the HIFU focus computer was used in the morning, and the link was used in the first place. It is possible to keep the equipment in place, and the HIFU focus phone may be in the line of business. As a result, HIFU broadcasts the focus in the opposite direction, the focus is in the opposite direction, the focus is returned, and the bubble group is generated in the right direction.