東北大学病院臨床研究推進センター Clinical Research, Innovation and Education Center, Tohoku University Hospital 文部科学省橋渡し研究加速ネットワークプログラム革新的薬剤送達法を用いた新たな中枢神経局所治療法超音波を併用した対流強化薬剤送達（ＣＥＤ）機器一式の開発東北大学大学院神経外科学分野冨永悌二研究概要私たちはCEDを用いた抗癌剤（塩酸ニムスチン）による悪性脳腫瘍の新規治療法、MRI画像誘導下の投薬技術を確立し、悪性脳腫瘍に対する臨床研究を進めてきた。本事業では、さらに有効な薬剤送達を目指し、開発した超音波印加型CED装置による投薬技術の効率化・安定化、圧駆動型薬剤投与ポンプシステムの構築を行い、より効率的な薬剤局所送達システム作製を進めている。超音波印加型CED装置を中心とした薬剤送達システムの臨床応用に向け非臨床POCの確立を目的とし、薬事承認に向けて研究を行う（先進医療承認に向け3月にPMDA開発前相談予定）。現時点で、超音波印加型CED装置で従圧注入を可能とし、MRI耐用化に成功した。現在、機器の非臨床POC確立（デバイスのMRI耐用化、脳内局所投薬における現行CEDで薬剤分布容積1.5倍）に向けた動物実験を施行中である。開発デバイス概要背景：基礎となる技術橋渡しシーズB本年度の開発脳内への新たな薬剤送達法〜対流強化薬剤送達法(CED) CEDとは？：convection‐enhanced delivery 目的：脳内局所に広範な薬剤送達を行う超音波併用による薬剤送達の効率化臨床研究にてCEDの限界（腫瘍を覆うことが困難） ⇩ さらに効率的な薬剤分布を得るためのシステム開発を実施東北⼤学医学系研究科神経外科学分野冨永悌⼆進捗の概要超音波印加CED機器一式の開発本年度の機器開発成果・超音波印加型薬剤投与装置のMRI耐用化・微小圧センサー導入による圧測定、圧駆動型薬剤投与ポンプの開発現在、動物実験による検証中（非臨床POC確立）デバイスのMRI耐用化 MRI耐用化のため超硬合金（WC‐Co）からジルコニアセラミックスへ変更針以外の部品のMRI耐用性評価 MRI耐用材料の比較ゲルにPZT,ホーンを包埋し3TeslaMRIで撮影従圧式注入ポンプ作製注入ルート内の圧をfeedbackし従圧注入するシステムを構築注入圧制御システム（圧センサ + 流量ポンプ）評価項目 1. 一定圧制御可否（制御圧201 mmHg） →制御可能 2. 一定圧制御時の圧力値のばらつき確認 →設定値に対し±1 mmHg以内 3. 圧力制御の過渡応答性（201 mmHg→210 mmHg） →＋3 mmHg/1 minのオーバーシュート候補材料・ジルコニアセラミックス・WC‐Ni ・共晶体牽引なし、アーチファクト許容内評価により使用可能であることを確認注入圧制御システム評価結果＋3 mmHg/1 minのオーバーシュートジルコニアセラミックスの試作デバイス外観 ±1 mmHg以内 201mmHgに制御水中での音場強度測定水中 φ = 0.65 mm L = 40 mm 針部分をセラミックスに変更以前の針と同様の波形が取得可能動物脳への投薬研究非臨床POC確立に向け現在、動物（ラット、カニクイサル）脳内への投薬研究を実施中．