血液および不透明混相流体の局所流速測定のための可搬型光ファイバーLDVの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555067
• Research Institution: Kansai University
• Principal Investigator: 大場 謙吉 関西大学, 工学部, 教授 (30029186)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桜井 篤 関西大学, 工学部, 助手 (50162334) ; 板東 潔 関西大学, 工学部, 教授 (70156545) ; 佐藤 行成 関西大学, (株)カノマックス技術研究所, 副所長(研究職)
• Keywords: 光ファイバーレーザードップラー流速計 / 血液測定 / 不透明流体測定 / 分布屈折率レンズ / 斜め切頭円錐レンズヘッド / 注射針内組み込み式刺入センサー

Research Abstract

開発中の光ファイバー型レーザードップラー流速センサーによって血流および不透明流体の流れ中の局所流速を測定するために、予備実験としてのレーザー光透過実験および模擬血管内流れの測定を行なった。その結果、
1.牛の全血を生理食塩水で希釈した希釈牛血中の光透過率を、赤外LD(レーザーダイオード)からの波長830nmの光とHe-Neガスレーザーからの633nmの光について測定したところ、波長830nmの光の方が光透過率が高いことを確認した。
2.回転円盤上の牛血を満たした環状開水路に当センサーを自由液面から挿入して局所流速を測定したところ、波長830nm、633nmの光の両方とも20%希釈血まで正確に測定できたが、より高濃度になるとLDV信号が弱く、誤差が大きくなり測定できなかった。これは、使用した牛血の状態が血餅の存在など生体内よりもかなり悪いことに起因していると考えられる。
3.内径10mmのシリコーンゴム製の弾性管(模擬血管)内の高濃度白色顔料水溶液の流れを、注射針に仕込んだ当LDVセンサーを管内に刺入して測定した。センサーヘッドのスキャンニングにより管断面内の流速分布を正確に測定することができ、血流測定の目途を付けることができた。

Research Products

• [Publications] 大場謙吉、西山正之、他: "局所血流速測定用小型光ファイバーLDVセンサーの開発"日本機械学会1999年度年次大会講演論文集. No.99-1. 605-606 (1999)
• [Publications] 武重光彦、大場謙吉、他: "血管内の局所血流速測定用光ファイバーLDVセンサーの開発"日本機械学会第10回BE学術講演会・秋季セミナー講演論文集. No.99-36. 29-30 (1999)