HOME 研究活動 研究要素集 研究要素集 <検索>ハード・ソフトを融合した未来の超音波医療

ハード・ソフトを融合した未来の超音波医療

本研究が目指す微小気泡の生体内伝送
本研究が目指す微小気泡の生体内伝送

メンバー: 桝田晃司、望月剛、小野木真哉

分野: 電気電子工学、総合工学、人間医工学

所属: 工学研究院

キーワード: 超音波、ultrasound、 微小気泡、microbubble、 画像処理、image processing、 ロボティクス、 robotics

ウェブサイト:

研究概要

抗ガン剤等を用いた薬物治療法では、薬剤が全身に拡散するため投薬効率が悪く、また放射線治療法でも正常部位への副作用が常に問題となっており、そのため投薬効率と副作用の問題を同時に解決する治療法が望まれているが、現状では有効な手段が無く、医療費高騰の一因となっています。そのため本研究では、通常の血管造影検査に使われる直径数ミクロンの微小気泡に着目しました。微小気泡の比重は軽く、超音波から発生する微弱な放射力の影響を強く受けるため、超音波が及ぼす3次元空間(音場)を時間的に変化させた4次元音場を患者体内に形成し、血流中のバブルを標的部位まで誘導して集積させることを目標としています。本研究では気泡内部に含ませる薬剤を替えることで様々な投薬法を実現できる一方、薬剤を含まない気泡でも、集積した気泡を振動させてガン組織のみを焼結させることも可能と考えています。気泡への作用には超音波のみを用いるため、診断からそのまま治療へ移行できるというメリットもあります。本研究の実現は、膨大な医療費を削減して国民の負担を低減しうるものであり、ライフ・イノベーションの推進だけでなく、新産業の創設にも寄与することにつながります。

主要論文・参考事項

・Naoto Hosaka, Ren Koda, Shinya Onogi, Takashi Mochizuki, and Kohji Masuda: "Production and validation of acoustic field to enhance trapping efficiency of microbubbles by using a matrix array transducer," Japanese Journal of Applied Physics, Vol.52, 07HF14, 2013
・出町文、重原伸彦、江田廉、澤口冬威、望月剛、桝田晃司、宮本義孝、千葉敏雄:「超音波照射による流体中の微小気泡の凝集体形成法とその計測」、生体医工学、Vol.51, No.6, 2013
・Shinya Onogi, Sachie Irisawa, Kaoru Natsume, Ren Koda, Kohji Masuda, “Position Control of Ultrasound Transducer by Parallel Link Robot for Ultrasonic Therapy in Blood Vessel,” Advanced Biomedical Engineering, Vol.2, pp.117-123, 2013
・田口侑人、吉永崇、加藤俊和、江田廉、重原伸彦、桝田晃司、柿本隆志、元文姫、山下紘正、千葉敏雄:「微小気泡の生体内制御支援のための超音波音場分布可視化システムの開発」, 電子情報通信学会論文誌, Vol.J95-A, No.6, pp.467-480, 2012
・「超音波治療システム」 、特許公開2012-81152、2012年4月公開
・「超音波診断システム及び超音波診断・治療システム」、特許公開2011-224266、2011年11月公開

お問い合わせ先

東京農工大学・先端産学連携研究推進センター
urac[at]ml.tuat.ac.jp([at]を@に変換してください)

研究要素集検索

Medical ultrasound in the future, with robotics, analysis and informatics

本研究が目指す微小気泡の生体内伝送
Concept of microbubbles delivery in human body

Research members: Kohji Masuda PhD., Takashi Mochizuki PhD., Shinya Onogi PhD.

Research fields: Electrical and electronic engineering, Integrated engineering, Biomedical engineering

Departments: Institute of Engineering

Keywords: ultrasound, microbubble, image processing, robotics

Web site:

Summary

We are now researching a therapeutic application of ultrasound with microbubbles, which solves both problems of efficiency and side effect in a conventional ultrasound therapy. Because acoustic radiation force acts to propel microbubbles in the direction of acoustic propagation, by forming a three-dimensional acoustic field, microbubbles in flow were led near the target area in the human body. To enhance this therapy, we are also developing a supporting system to control the position of therapeutic device on human body. This research will contribute to foundation of new industry as well as promotion of life innovation.

Reference articles and patents

・Naoto Hosaka, Ren Koda, Shinya Onogi, Takashi Mochizuki, and Kohji Masuda: "Production and validation of acoustic field to enhance trapping efficiency of microbubbles by using a matrix array transducer," Japanese Journal of Applied Physics, Vol.52, 07HF14, 2013
・出町文、重原伸彦、江田廉、澤口冬威、望月剛、桝田晃司、宮本義孝、千葉敏雄:「超音波照射による流体中の微小気泡の凝集体形成法とその計測」、生体医工学、Vol.51, No.6, 2013
・Shinya Onogi, Sachie Irisawa, Kaoru Natsume, Ren Koda, Kohji Masuda, “Position Control of Ultrasound Transducer by Parallel Link Robot for Ultrasonic Therapy in Blood Vessel,” Advanced Biomedical Engineering, Vol.2, pp.117-123, 2013
・田口侑人、吉永崇、加藤俊和、江田廉、重原伸彦、桝田晃司、柿本隆志、元文姫、山下紘正、千葉敏雄:「微小気泡の生体内制御支援のための超音波音場分布可視化システムの開発」, 電子情報通信学会論文誌, Vol.J95-A, No.6, pp.467-480, 2012
・「超音波治療システム」 、特許公開2012-81152、2012年4月公開
・「超音波診断システム及び超音波診断・治療システム」、特許公開2011-224266、2011年11月公開

Contact

University Research Administration Center(URAC),
Tokyo University of Agriculture andTechnology
urac[at]ml.tuat.ac.jp
(Please replace [at] with @.)

Search