Development of the invisible vein visualization system using the optimum near-infrared light wavelength
| Project/Area Number |
21K10604
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 58050:Fundamental of nursing-related
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| Research Institution | Komatsu University (2023)
Ishikawa Prefectural Nursing University (2021-2022) |
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Principal Investigator |
木森 佳子 公立小松大学, 保健医療学部, 教授 (30571476)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 志信 金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (40242218)
久保 守 金沢大学, フロンティア工学系, 助教 (90249772)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2023: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 可視化技術 / 目視困難静脈 / 近赤外光 |
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| Outline of Research at the Start |
採血や点滴療法における「末梢静脈穿刺」は対象静脈が「見えない」と穿刺の失敗だけでなく穿刺に関連する神経損傷や動脈穿刺発生の危険性を高める。そこで「見えない」静脈を可視化する技術に「近赤外光」を用い開発することにした。これまでにいくつか既存機器はあるが、未だ確実に「見えない」静脈を「見える」静脈にする技術はない。我々は「見えない」静脈を可視化するために最適な近赤外光の波長域を明らかにした。この最適波長を基盤に医療従事者が求める「可視化性能」と臨床や在宅医療でも使用できる「操作性」「簡便性」を併せ持つ静脈可視化機器の試作を目指す者である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、採血法や点滴療法で実施する末梢静脈穿刺の成否、穿刺関連合併症の発生に影響する目視困難な末梢静脈を近赤外光を用いて可視化するプロトタイプを開発することである。令和4年度は静脈の透視原理を透過光システムとし、静脈を可視化する可能性を検討してきた。透過光システムでは、光源からはなたれる光が前腕部の丸みに追従できずに漏れてしまい反射光となってしまうため、さらに光源に付随する歯科用印象剤の使い方を改善した。印象剤の厚みやLEDアレイの埋め込みなどを工夫し漏れてしまう反射光をコントロールできた。また、光源を静脈の走行に対してどこに置くとよいかを検討し、静脈の走行に沿い、前腕部屈側側に置くことが適切であると分かった。しかし、これでは臨床での静脈穿刺を実施する上で、穿刺部位の近くに機器を置くことになるため、簡便に機器が使用できない問題が残った。これを受けて、少しでも静脈から距離のある位置に光源を置き、静脈を透過させるには、LEDアレイの光に対する改善が必要となった。光のPWV調光方式と差分解析が有効かを検討した。PWV調光方式は輝度を増加し静脈の可視化が期待できたが、やはり臨床ニーズを満たすような静脈可視化、静脈像の作成に至るまでの輝度には至っていない。皮膚表面より浅い静脈は可視化できるが、深い静脈は可視化が難しい状況にある。さらにLEDアレイ光源の輝度を高める工夫や技術が必要であると明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
想定より、光源の作成、特に透過光のみで静脈を可視化するための歯科用印象剤の作りこみに工夫が必要で時間がかかった。光源を置く位置も期待していた位置とは違っていて、将来的に臨床ニーズを満たせない可能性がでてきてしまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
光源の作りこみで検討できることは光量を増加し輝度を高めることが有力である。これを検討する。また静脈の可視化に画像処理技術で補完する必要性がでてきている。「反射光システム」と「透過光システム」でいちがいに比較評価はできないが、最終的にはこの静脈可視化性能評価をする予定である。
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Report
(3 results)
Research Products
(2 results)
