マイクロ能動ガイドワイヤカテーテルシステム

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09750296
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 郭 書祥 香川大学, 工学部, 助教授 (40273346)
• Keywords: カテーテル / ICPFアクチュエータ / 能動ガイドワイヤ / 動脈瘤 / “In Vitro"挿入実験 / “In Vivo"実験 / マイクロセンサー

Research Abstract

生体中での安全性を図るために,漏れ電流は数10mA以下におさめられなければならない.本研究では,ICPFの表面に絶縁膜を覆い,駆動電圧のPWM制御を行うことにより,漏れ電流は20mA以下におさめられた.直径3Fr,4Fr,5Fr(1Fr=0.33mm)3種類のマイクロ能動ガイドワイヤカテーテルを試作した.
また,ICPF湾曲特性の円弧モデルに基づき,2箇所の変位測定値(レーザ式変位センサ)を用いてカテーテルを操作する時にガイドワイヤ先端中心の位置と湾曲角度を計算した.さらにCCDカメラ付き顕微鏡により,カテーテル先端中心の位置と姿勢を確認できた.これにより,遠隔操作によりカテーテル先端中心の位置と姿勢のシフト制御(PWM制御)を行った.そして,血管シミュレータシステムを設計・試作した.それはポリエチレンチューブを用いる回路の途中に,ガラス管で作成する様々な形の血管動脈瘤のモデルを設置し,回路内には生理食塩水で満たし,血液と同じな拍動性の流れを作って循環させる循環ポンプ,測定機器や電気加熱器などにより構成される.そして,提案する能動ガイドワイヤカテーテルの血管分岐点や動脈瘤での動作を確かめるために,ガラス管の血管シミュレータ(各分岐点,動脈瘤など付き)を用いて,シミュレーション挿入実験(″In Vitro″)を行った.さらに犬を実験対象として,動物実験(″In Vivo″)を行って生体中での操作性も確認した.マイクロ能動ガイドワイヤカテーテルシステムを総合的に評価した.実験結果により,カテーテルが分岐点や動脈瘤で進路を自由に選択できたことがわかった.
今後の課題としては生物実験(″In Vivo″)により,その操作性を確認することや,能動カテーテルの高度機能化(自律走行メカニズムとセンサーの開発),超小型化と操作性の改善等である.

Research Products

• [Publications] Shuxiang GUO(郭書祥): "A New Type of Micro Pump Using an ICPF Actuator" INFORMATION. Vol.1. 109-115 (1998)
• [Publications] Shuxiang GUO.: "Micro Active Catheter System Using SMA Actuator" Proc.of 1998 IEEE Workshop on ROMAN'98. No.1. 666-671 (1998)
• [Publications] Shuxiang GUO: "A New Type of Micro Active Catheter System" Prof.of 1998 Symposium on ISSPR'98. Vol.1. 335-340 (1998)