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 かねて東北大学加齢医学研究所と医学系研究科、トキコーポレーションは、食物を飲み込む蠕動機能を持つ全く新しい人工食道を共同開発してきており、この度、この新しい蠕動運動搬送技術の特許を成立させました。(特許4486345号)

 食道がんに対しては、現在幅広く病院で行われている切除の手術がたいへん有効ですが、切除した食道の再建のためには、胃か腸管を代用に用いる手術が行われています。胃や腸管を代用に用いるために、手術侵襲が大きくなるという問題点がありました。

 そこで東北大学では、組織工学的な手法を用いて食道管を再生させる新しい再生医療の手術法の動物実験に成功しています。しかしながら、再生されるのは食道の内膜だけで、筋肉組織の持つ蠕動機構は再生することができません。そこでナノテクノロジーを応用した形状記憶合金アクチュエータであるバイオメタルを用いた、食道管の蠕動機構の開発を行ってきました。流体科学研究所/高木教授・三木講師等のご協力により蠕動機能の研究も進んでいます。また、大学院医学系研究科/宮田剛講師等との共同研究による動物実験で、体内における食物を飲み込む蠕動機能の再現に成功したので知的財産の申請に至り、蠕動機構の特許を成立させました(特許4486345号)。

 新しい物質輸送の駆動原理として産業応用への展開も期待されます。


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 これまで、転移があるような進行した末期の食道がんに対しては、残念ながら外科的な切除手術はあまり有効ではないので、放射線治療や抗がん剤治療が行われてきました。

 外科以外の治療方法も有効な症例も多いのですが、時には、進行した食道がんの患者さんにおいては、食道が狭くなって、しばしば患者様が食物を飲み込めなくなってしまいますので、ステントの挿入術などが行われています。しかしながら、金属ステントでは、しばしば、食物の塊などがステントを塞いでしまい、患者様は唾液さえも飲み込むことができなくなるので、吐きながら救急外来で嘔吐が止まらず、救急外来を受診し、内視鏡の処置を受けなくてはならない合併症の受けなくてはならなくなるなどの症状の発生も観測されます。また、不幸にして食道がんが進行すれば、食道内部を閉塞させることになるので、また食物が飲み込めなくなります。

 そこで、東北大学では、食道がんで狭窄を起こした病変部に挿入し、食物を飲み込む機能を持ち、がんに対するハイパーサーミア治療の機能を持ち、内視鏡だけで挿入できる新しい人工臓器としてのステント開発を進め、特許申請に至りました。

 病変部の内側から、励磁したハイパーサーミアステントによって食道がんの病変部を直接加温してがんの進行を抑える機能を持ちます。内側はバイオメタル蠕動機構により、食物塊による閉塞の心配がありません。末期がんに対する新しい選択肢として将来性が期待されます(バイオメタルはトキコーポレーションの登録商標)。この成果の一部は、2010年5月にボルチモアで開催される米国人工内臓学会、さらに、および国際応用電磁力学学会等で順次発表されます。

 この蠕動機構は、人間の食道の動きを再現するものですが、人工臓器としての応用だけでなく、新しい原理の物質搬送装置として産業分野への幅広い応用も期待されます。


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