2022 Fiscal Year Annual Research Report
Study of Structural and Thermal Properties of PVA as 3D Printing Material for Body Parts Modeling
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20H04557
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
太田 信 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (20400418)
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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)
安西 眸 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (50736981)
庄島 正明 帝京大学, 医学部, 教授 (80376425)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 表面摩擦 / 血管モデル / バイオモデル / PVA-H / 官能試験 / 感性工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
血管モデルは，カテーテルやステント等医療機器のフィージビリティ評価やトレーニングに用いられている．これまで血管モデルの材料としてシリコーンが使われていたが，近年血管の力学的特性を再現するために，ゲルが用いられることが多くなった．この結果，血管壁とカテーテルとの表面摩擦が劇的に改善され，血管と材料で測定された値と同等のモデルが開発された．また，3Dプリンタの登場により，患者血管の形状を再現できるようになった．しかしながら，3Dプリンタで作製したモデルは，「健康な疾患モデル」と称され，「人工的な滑りやすさ」となっている．そこで本事業では，疾患モデルを再現するため，表面の形状を制御する手法の開発とその部位の同定，および測定方法の確立を目的とする．
2022年度は，2021年度に開発した表面形状(表面粗さ)手法をモデルに適用して，いくつかの表面粗さモデルを開発した．本血管モデルを用いて，その感触について，複数の専門医や指導医に聞き取り調査を行うことで，表面粗さの有効性を検証した．この結果，
専門医や指導医が感触として表面粗さをセンシングできることが分かった．専門医や指導医は，手の感触よりカテーテルの動きから感触を得ており，これにより，表面粗さを感じ取る．さらに，この表面粗さを粗くした場合カテーテルの挙動が停止する．この場合，専門医や指導医は彼らが持つ技術でカテーテルを動かしていくことも観察された．また，カテーテルやガイドワイヤはすぐに疲労し力学的性質が変化する事も観察され，試験法の改良点であったと言える．また，この表面粗さは通常の摩擦試験では測定困難であることが分かった．新たな試験法として，カテーテルを使用した試験法を考案する必要がある．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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