衝撃波応用による二分脊椎症に対する椎弓形成手術手技の開発

利用冲击波治疗脊柱裂的椎板成形术手术技术的发展

基本信息

批准号：
14657334
负责人：
日下康子
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

平成14年度は、中枢神経系近傍での使用が可能な内視鏡型衝撃波照射装置を試作し、脊椎模擬モデルを用いて衝撃波伝播動態の解析実験および二分脊椎動物モデルの作成を行った。本年度は、前年度で得られた知見を基に、(1).内視鏡型衝撃波発生装置の開発、(2).脊椎模擬モデルを用いた衝撃波伝播動態の解析実験を行うとともに、(3).二分脊椎動物モデルを作成し、実際の照射方法を確立することに主眼を置いた。(1)について、昨年度までは衝撃波発生装置の基礎構造として、カテーテル内での水中ホロミウムYAGレーザー照射を利用していたが、現段階では衝撃波の発生源であるレーザー誘発気泡の十分な単振動を許容するスペースが制限されていたために、発生する衝撃波の過剰圧が5MPa程度と我々が期待する臨床効果には十分ではないことが予想された。そこで、レーザーの種類を変更し(Er:YAGレーザー)、衝撃波発生装置の溶媒部を変更することにより(易キャビテーション発生媒体)、過剰圧を上げるためのあらゆる試行を凝らしたが、著明な衝撃波の圧上昇効果は得られなかった。(2)について、レーザースペックル干渉法を用いて、模擬物質、ならびに扁平骨に衝撃波を照射した際の被照射体における歪みの可視化に成功した。今後、模擬脊椎を作成し、衝撃波を照射した際の被照射体における歪みの時間-空間的分布や、衝撃波の強さや照射条件などのよる被照射部での骨生成量の差異を比較しそれらを総合的に評価することで、衝撃波誘導骨形成の機序が解析可能になるものと考えられた。また、被照射部周囲組織の保護方法に関しては、数値計算や模擬的な物理実験の併用により、衝撃波照射時に被照射部周囲の臓器保護効果を有することが既に判明しているGore-Tex人工硬膜について、その(衝撃波)減衰機序を解析した。今後、さらなる検討を進め、種々の脳神経解剖下にて応用可能となるような保護材の開発を目指してゆこうと考えている。(3)について、ウサギの二分脊椎モデルを作成し、前述の衝撃波発生装置を用いた骨形成促進療法の効果を検討したが、現存の装置では衝撃波の過剰圧が不十分であり、期待される効果は認められなかった。以上(1)、(3)の結果を踏まえ、現在、新たに電極放電を用いた内視鏡挿入型衝撃波発生装置の開発を行っている。来期は、改良した新装置の物理特性の検討が終了次第、再度二分脊椎モデルに対しての衝撃波照射を行ない、より安全かつ効果的な骨形成促進法の開発を進める予定である。

在2002年，我们创建了一个原型内窥镜冲击波辐照装置，可在中枢神经系统附近使用，并使用脊柱模拟模型进行了冲击波传播动力学和Spina Bifidae的建模的实验。今年，根据上一年获得的发现，我们重点关注（1）内窥镜冲击波发生器的发展，（2）使用脊柱模拟模型对冲击波传播动力学的分析，（3）重点是创建脊柱裂片动物模型并建立实际的辐照方法。关于（1），直到去年，直到去年，导管内的水下YAG激光辐射被用作冲击波发生器的基本结构，但是在此阶段，可以使激光引起的气泡的足够单一的振动的空间（这是冲击波的来源），这是限制的冲击波来源，因此预测了生成的冲击波的过多压力，而不是临床左右，这是5MPA的临床效应。因此，通过更改激光的类型（ER：YAG激光器），更改了冲击波发生器的溶剂部分（易于空化生成培养基），所有尝试都旨在增加过量压力，但是获得了增加冲击波压力的显着效果。关于（2），当将冲击波照射到模拟物质和平坦的骨头上时，我们成功地看到了辐照体中的失真。人们认为，通过创建模拟的脊柱并比较受震波照射时的暂时空间空间分布，辐照区域的骨骼产生差异，例如冲击波的强度和辐照条件，并全面地评估了这些骨骼的强度，因此，人们认为冲击波诱导的骨形成的机制是可能的。此外，关于保护辐照区域周围组织的方法，通过使用数值计算和模拟的物理实验物进行分析，分析了用减震器波辐照的辐照波辐射的刺激性和模拟的物理实验，该方法已被发现对保护辐射波周围的机器人的影响有效。我们计划继续进行进一步的研究，并旨在开发可在各种神经解剖学下应用的保护材料。关于（3），研究了使用上述冲击波发生器的骨形成疗法的脊柱裂模型，但是在现有设备上使用了冲击波的过量压力，并且没有观察到预期效果。在上面的（1）和（3）的结果下，我们目前正在使用电极放电来开发新的内窥镜插入型冲击波发生器。下一个财政年度，一旦研究了改进的新设备的物理特性，将再次将冲击波应用于脊柱裂片模型，并开发一种更安全，更有效的方法来促进骨形成。

项目成果

期刊论文数量（42）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

中川敦寛: "脳室内における衝撃波医療応用に向けた基礎実験"平成15年度衝撃波シンポジウム講演論文集. (In press). (2004)

Atsuhiro Nakakawa：“冲击波在心室医学应用的基本实验”2003 年冲击波研讨会论文集（2004 年出版）。

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

平野孝幸: "ホルミウム・ヤグレーザー誘発液体ジェットに随伴する衝撃波:その医療応用への可能性について"Neurosonology. 16. 33-36 (2003)

Takayuki Hirano：“与钬 YAG 激光诱导液体射流相关的冲击波：其医疗应用潜力”《神经超声学》16. 33-36 (2003)。

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发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

中川敦寛, 日下康子, 平野孝幸, 小松真, 佐藤真理子, 吉田貴之, 白根礼造, 高山和喜, 吉本高志: "衝撃波による骨形成誘導に関する基礎的研究"平成13年度衝撃波シンポジウム講演論文集. 705-708 (2002)

Atsuhiro Nakakawa、Yasuko Kusaka、Takayuki Hirano、Makoto Komatsu、Mariko Sato、Takayuki Yoshida、Reizo Shirane、Kazuyoshi Takayama、Takashi Yoshimoto：“冲击波诱导骨形成的基础研究”2001 年冲击波研讨会论文集 705-708（ 2002）

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发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

中川敦寛, 平野孝幸, 日下康子, 佐藤真理子, 上之原広司, 白根礼造, 高山和喜, 吉本高志: "頭蓋近傍における衝撃波の医療応用に関する基礎実験"東北大学流体科学研究所第14回研発表会講演論文集. 90-93 (2002)

Atsuhiro Nakakawa、Takayuki Hirano、Yasuko Kusaka、Mariko Sato、Hiroshi Uenohara、Reizo Shirane、Kazuyoshi Takayama、Takashi Yoshimoto：“头骨附近冲击波的医学应用的基本实验”第 14 届东北大学流体科学研究所研究会议论文集90-93（2002）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

佐藤真理子, 平野孝幸, 中川敦寛, 上之原広司, 小松真, 高山和喜, 吉本高志, 高山和喜: "Ho:YAGレーザー誘起液体ジェットに随伴する衝撃波"日本流体力学会年会2002講演論文集. 438-439 (2003)

Mariko Sato、Takayuki Hirano、Atsuhiro Nakakawa、Hiroshi Uenohara、Makoto Komatsu、Kazuyoshi Takayama、Takashi Yoshimoto、Kazuki Takayama：“伴随 Ho:YAG 激光诱导液体射流的冲击波”日本流体力学学会 2002 年年会演讲论文第 438 卷。 -439 (2003)