成果報告書詳細
管理番号20150000000819
タイトル平成26年度成果報告書 未来医療を実現する先端医療機器・システムの研究開発 安全性と医療効率の向上を両立するスマート治療室の開発(11)
公開日2016/2/20
報告書年度2014 - 2014
委託先名株式会社日立製作所
プロジェクト番号P14008
部署名ロボット・機械システム部
和文要約 本プロジェクトにおいて東北大を中心に開発を行う超音波治療システムでは、深部適用用の新規超音波照射方法を開発予定である。特に、キャビテーションの積極的活用を想定しており、治療部位の選択性と術中モニタリングの容易さにおいて優れると考えられている。本開発テーマ(4ー2)においては、これまでに日立製作所で研究開発を進めてきた超音波治療用生体模擬ファントムをこの新規照射方法にカスタマイズし、1)照射方法の最適化、2)術前校正、さらには3)事前効果予測まで行う各ファントムの基本構造を探索し、調製方法確立とを目指した研究開発を行う。1)および2)に関しては、キャビテーションを制御された状態で生成するための高強度短パルスの超音波診断画像上の可視化を、特殊なハードウェアを用いることなく通常の超音波診断装置で可能とするための構造の開発を行う。さらに超音波診断装置で確認された高強度短パルスによる局所的マイクロバブルのredundantな確認のための肉眼で観察可能な変化を生じる構造の開発を行う。本年度は、特に1),2)に供するための透明性に優れる重合性の非可逆ハイドロゲルを基本骨格とし、各目的に合致する化学物質あるいは構造体を透明性と効果とのバランスをとりながらの配置について検討した。検討の結果、超音波診断装置および民生用のデジタルカメラを用いて超音波診断画像上および光学的に超音波照射により生成するキャビテーション気泡の観察を可能とするファントムの構造を確立することができた。
英文要約 In this project, Tohoku University is developimg a new ultrasound therapeutic system for tumor treatments of deep-seated organs. In the system, utilizing cavitational effects is planned to obtain therapeutic effects, aiming to make the system highly site-selective and ealisy-monitored therapeutic processes during ultrasound exposure. This sub-project ((4)-2)) intends to develop tissue-mimicking phantoms for the above mentioned therapeutic system usable for the purpose of 1) optimizing exposure procedure, 2) calibration of expososed ultrasound prior to therapy, and 3) pre-evaluation of therapy before actual therapeutic operations. The sketeletal structure of the system consists of the previously developed phantoms by Hitachi, Ltd. And optimizing parameters has been performed for current purposes. For the above mentioned purpose 1) and 2), phantoms for visualizing the cavitationg bubbles induced by extremely highly intensive ultrasound pulses will be developed. In this physical year, experimental investigations were perfomed to establish required parameters for the purpose 1) and 2) utilizing transparent thermally-irreversible hydrogels. Utizling bubble-forming and bubble-ceasing agents, we could establish a phantom structure for visualizing cavitating bubbles both echographyically and optically by using conventional devices.
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