| Project/Area Number |
23K25239
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| Project/Area Number (Other) |
22H03985 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90140:Medical technology assessment-related
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
森脇 健司 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (50707213)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡本 吉弘 国立医薬品食品衛生研究所, 医療機器部, 室長 (40776027)
岩崎 清隆 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20339691)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
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| Keywords | 血管内治療 / カテーテル / シミュレータ / 圧力 / 力 |
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| Outline of Research at the Start |
血管内治療において，接触面積や圧力の強さの適切なコントロールは治療成績向上や合併症リスク低減に重要な要素のひとつである．
申請者らはフィルムセンサを用いた接触圧力分布計測用カテーテルシミュレータの開発を進めてきた．
必要な圧力レンジや空間分解能は各症例で大きく異なり，本研究では感圧材の配合最適化，接触面積の把握による補正と高空間分解能センサの開発を行う．
実デバイスを用いた接触圧力分布モニタリングにより，施術方法やデバイス特性の違いが接触界面の圧力にどのような変化をもたらし臨床成績にどう影響するのか？という学術的問いに解を与え，シミュレータとしての応用可能性を検証する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
血管内治療は，外科手術に比べ低侵襲かつ経済的で年間施術件数が極めて多い治療法であり，その治療成績にはカテーテルと血管壁の接触界面の圧力が密接に影響する．例えば，石灰化血管の拡張治療に用いるスコアリングバルーンは，ブレード部に接触圧力を集中させ石灰化部に割れ目を入れて血管拡張を達成している．一方，過度な接触負荷は再狭窄などの合併症の原因にもなり，血管内治療では，接触面積や圧力の強さを適切な範囲にコントロールすることが重要である．そこで本研究では，感圧材の配合最適化，接触面積の把握による補正と高空間分解能センサの開発を行い，実デバイスを用いた接触圧力分布モニタリングができるカテーテルシミュレータを構築することを目的に研究を進めてきた．
本年度は，「変形を伴う状況におけるフレキシブルセンサの計測妥当性の検証」と「狭窄血管モデルにおける形状・弾性率の血管作用力への影響の調査」について研究を進展させた．
計測妥当性の検証については，平面と曲面間での計測値の違いについて剛体／軟質モデルで調査し，センサの感圧素子の物性や形状を工夫することで「どのようなセンサが計測誤差を小さくできるのか」という傾向を明らかにするために検討を行った．
狭窄血管モデルでの調査については，動脈硬化の進展に伴い血管はその形状と弾性率が著しく変化するため，血管モデルの形状と弾性率による違いを確認することで，施術リスクの高い血管や状況に合わせたバルーン選択について工学的な観点に基づいた提案ができるよう実験を進めた．
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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
当初の予定通り，変形を伴う状況におけるセンサの計測誤差の検討と，石灰化狭窄血管モデルの形状と弾性率がモデル壁への作用力におよぼす影響について確認できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り，引き続き，センサ自身の変形による計測誤差の検討と，血管モデルの形状や物性に対する作用力の違いについて基礎的な知見を獲得する．また，センサを内蔵した血管モデルを作製することで，簡便に使用できるカテーテルシミュレータを作製し，医師のトレーニングやデバイス開発時の力学評価試験系へ応用するための検討を進めていく．
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