悪性腫瘍の非侵襲的温熱治療のための回転磁場印加法の研究

旋转磁场应用方法无创热疗恶性肿瘤的研究

• 批准号: 16700381
• 负责人: 水戸部 一孝
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Akita University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16700381/
• 关键词: ハイパーサーミア; 感温性磁性体; 誘導加熱; 非侵襲的治療; 回転磁場; 癌; 非侵襲的温熱療法; 治療技術; 悪性腫瘍

本研究では非侵襲的な局所的温熱療法のための誘導加熱技術の確立を目的とし,高周波磁場(188kHz,56.5mT)での誘導加熱によるファントムおよび生体内における感温性磁性体微粒子の温度上昇特性を調べた。また,回転磁場印加法による発熱効率向上を目指し,回転磁場印加装置を用いた基礎実験を実施した。得られた成果を以下に示す。(1)生理食塩水を寒天で固めたファントムに埋め込んだ磁性体の温度計測結果より,磁性体から1.5cm離れた部位の温度は42℃以下であることを実証し,周囲の正常組織への悪影響が少ない局所的加熱が可能であることを明らかにした。(2)NaCl濃度を生体の導電率程度に調整したファントム(0.92S/m)では,感温性磁性体の発熱を一定温度で維持できることがわかった。一方,NaCl濃度が高い条件(NaCl濃度0.8%以上)では加熱時間に比例し温度は上昇した。(3)マウスを使った動物実験により生体内でも感温性磁性体を一定温度で維持できることを実証し,ファントムでの基礎実験とほぼ一致した昇温特性が得られることを確認した。(4)皮下に悪性腫瘍を移植したマウスを対象に,Control群,週に1回30分本手法により誘導加熱するHyperthermia(1)群,週に2回誘導加熱するHyperthermia(2)群で動物実験を実施した結果,Control群および(1)群では40日で死滅したが,(2)群では120日経過後も生存率は60%以上を維持し,本手法の有効性が明らかになった。(5)コイル中心部で7mTの磁束密度を発生できる回転磁場印加装置を作製し,金属球の回転により最大1.4倍の発熱量が得られることを確認した。(6)磁束密度,交流磁揚の周波数および金属球の直径をパラメータとし,回転磁場により発生する回転トルクを導出する実験式を構築した。臨床応用可能な大型誘導加熱装置の実現が今後の残された課題である。

这项研究旨在建立一种用于非侵入性局部热疗的感应加热技术，并研究了由于在高频磁场（188 kHz，56.5 mt）在诱导加热的活性生物中，幻象和温度敏感的磁颗粒的温度升高特性和温度敏感的磁颗粒的温度升高特征。此外，使用旋转磁场应用装置进行了基本实验，以通过施加旋转磁场来提高热量产生效率。获得的结果如下所示。 （1）用琼脂固化的生理盐水嵌入的磁性材料的温度测量结果表明，距离磁性材料1.5 cm的温度低于42°C，表明局部加热是可能的，几乎没有对周围正常组织的不良影响。 （2）发现，对温度敏感的磁性材料的热产生可以保持在恒定温度下，并以幻影（0.92s/m）的形式保持NaCl浓度调整为活体电导率水平。另一方面，在NaCl浓度高的条件下（NaCl浓度高于0.8％），温度随加热时间成比例地上升。 （3）使用小鼠的动物实验表明，即使在体内，对温度敏感的磁性材料也可以保持在恒定温度下，并证实温度升高的特性几乎与幻影的基本实验一致。 (4) Animal experiments were conducted in mice transplanted with a malignant tumor subcutaneously in the Control group, Hyperthermia (1) group, which was induction heating once a week for 30 minutes using this method, and Hyperthermia (2) group, which was induction heating twice a week, and Hyperthermia (2) group, which was induction heating twice a week, and the Control group and (1) group died in 40 days, but the 120天后，（2）组中的存活率保持在60％或以上，揭示了该方法的有效性。 （5）我们制造了一个旋转的磁场应用装置，该设备可以在线圈中心产生7MT的磁通量密度，并确认可以获得可以获得金属球旋转产生的热量的1.4倍。 （6）构建了经验方程，以使用磁通量密度，交流升降频率和金属球直径作为参数来得出由旋转磁场产生的旋转扭矩。可以在临床上应用的大型感应加热装置的实现是将来剩下的挑战。

项目成果

サイバースペースにおける高齢歩行者の危険回避能力検査の試み

网络空间中老年行人避险能力的尝试

• 发表时间: 2006
• 期刊: 電子情報通信学会論文誌D J89-D
• 作者: 水戸部一孝;ジョセフF.コッフリン;吉村昇
• 通讯作者: 吉村昇

Audible Warnings and Improvements of Age-Related Oversight of the Far Periphery in the Driving Task

驾驶任务中的声音警告和对远周边年龄相关监督的改进

• 发表时间: 2005
• 期刊: Journal of the Japanese Council of Traffic Science 5・1
• 作者: K.Mitobe;N.Yoshimura;B.Reimer;J.F.Coughlin
• 通讯作者: J.F.Coughlin

感温性磁性体粉の発熱特性と誘導磁場印加法に関する検討-ハイパーサーミアのための誘導加熱技術-

热敏磁粉发热特性及感应磁场施加方法研究 - 感应加热热疗技术 -

• 发表时间: 2007
• 作者: 菅原悠;水戸部一孝;吉村昇;齋藤元;小川純一
• 通讯作者: 小川純一

遠赤外線ヒータを用いた体表面の加熱プロセスによる乳癌検査に関する研究

利用远红外加热器体表加热过程进行乳腺癌检查的研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: 電気学会論文誌C 126・3
• 作者: 尹鍾賢;水戸部一孝;片寄喜久;小川純一;吉村昇
• 通讯作者: 吉村昇

The Sensory-Motor Coordination Measuring System Using Pointing Movements for the Evaluation of the Activities of Daily Living

利用指向动作评估日常生活活动的感觉运动协调测量系统

• 发表时间: 2004
• 期刊: Int.J.Soc.Mater.Eng.Resour. Vol.12, No.1
• 作者: K.Mitobe;et al.
• 通讯作者: et al.