2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of tube-type force imaging sensor for mechanical evaluation of endovascular devices
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18K18352
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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, 助教 (50707213)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 圧力分布 / イメージング / 生体外評価 / 血管内治療 / カテーテル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
モデル血管内壁に作用する接触圧力分布が可視化できる生体外シミュレータの開発を目指し研究を進めた．
昨年度までに，フィルム型圧力センサを内包したモデル血管や，シリコーンゲルやポリビニルアルコールゲルにより弾性率を調整した複雑形状モデル血管の作製手法を確立した．今年度は，モデル血管の変形特性を生体血管と同程度に調整し，ノンコンプライアントバルーンを拡張した際のバルーン内圧と壁に作用する接触圧力の関係を調べた．結果として，モデル血管壁に作用する接触圧力はバルーン拡張圧に対して著しく低く，モデルの弾性率と拡張量に影響することが明らかとなった．つまり，拡張径が血管径と大きく違わなければノンコンプライアントバルーンを血管内で多少過拡張してもバルーン内圧はバルーン自体が拡張するために作用し，血管壁に過度な接触圧力が作用し壁が損傷する可能性は低いことが明らかとなった．
研究の今後の進展に伴い重要になると考えられるモデル血管の変形の影響について確認した．フィルムセンサによる計測値に測定面の弯曲度合いがどの程度影響するか調べ，センサが薄ければ，バルーン拡張で生じると考えられる弯曲度合いの変化程度では計測値が大きく変化しないことを確認した．また，センサのストレッチャブル化を達成するため，電極構造の工夫やストレッチャブル導電材料の導入などの検討を行った．
本研究で得られた基盤技術を用い，壁に作用する接触圧力分布を定量的に評価できるカテーテルシミュレータを構築すれば，医師の手術トレーニングや新規デバイス開発時の力学評価に有用だと考えられる．
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