血液透析の血管像とシャント音の自動計測とウェアラブル穿刺支援デバイスの開発
Project/Area Number |
19K12903
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
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Research Institution | Tokyo University of Technology |
Principal Investigator |
苗村 潔 東京工科大学, 医療保健学部, 教授 (90302752)
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Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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Keywords | 超音波ドプラ流速計 / 血管コンプライアンス / シャント血管ファントム / 流速 / 超音波 / 血管モデル / コンプライアンス / 超音波ドップラー血流計 / 聴診器 / 電子聴診器 / 狭窄血管 / 力センサ / 血液透析 / シャント血管 / シャント音 / 穿刺 / ウェアラブル |
Outline of Research at the Start |
血液透析患者が来院した際のシャント血管の状態を可視化して、穿刺する前にシャント血管画像とシャント音データから、狭窄や穿刺困難な血管であると予想され、超音波診断装置での診断を勧める血管の位置情報を提示して、看護師、臨床工学技士の経験不足による穿刺失敗を減らすことを目的とした、「血管可視化装置」と「シャント音の自動計測分析装置」、さらには拡張現実感の得られる「ウェアラブル穿刺支援デバイス」を新規に開発する。
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Outline of Annual Research Achievements |
血液透析患者のシャント血管狭窄を早期に発見する補助手段として、シャント血管を流れる血液の流速を計測する方法を確立することを目的とした。 臨床ですぐに使用可能なハンディタイプを試作し、超音波ドプラ流速計を皮膚に押し当てる力を計測するロードセルを備えたセンサユニットを製作した。センサユニットを押し込む長さを把握して、ロードセルで測定される力の変化を見ることで血管の柔らかさ(コンプライアンス)を推定できるようにした。 測定方法の妥当性を検証するため、シャント血管ファントムとして、血管の隆起を再現したものを作製し、圧力-容積特性(コンプライアンス)の異なる2種類のシリコーンチューブ(内径6 mm)を血管モデルにした。コンプライアンスは、血管モデル1は0.0007 mL/mmHg,血管モデル2は0.0019 mL/mmHg,ブタ内頸静脈は0.013 mL/mmHgであった. 拍動流回路による実験(圧力24.8~81.4 mmHg、流量133.1~235.6 mL/min(平均流量187 mL/min))の結果、トランジットタイム式超音波流量計から算出した平均流速と比較して、血管モデルにあてた超音波ドプラ流速計プローブの測定値は誤差1.0~9.4 %(平均3.6%)であった。超音波ドプラ流速計プローブを押しあてる長さと反力の間にはコンプライアンスと逆相関の関係があり、流速の計測値への影響は無かった。よって、シャント血管の評価として局所的な流速値と反力からコンプライアンスを推定しうることが示された。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
狭窄血管における流速だけでなく、血管コンプライアンスを推定できるようにセンサユニットを製作し、シャント血管ファントムに対して評価実験を行ない、関東労災病院での臨床計測が可能なように東京工科大学および関東労災病院における倫理委員会の承認を得たため。
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Strategy for Future Research Activity |
令和5度の6月以降に関東労災病院にて、血液透析患者のシャント血管を対象に、流速と血管コンプライアンスの計測実験を行なう。複数人の計測を通じて、個人差を把握して、装置の仕様を明確化する。
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Report
(4 results)
Research Products
(10 results)