Development of DVT prevention equipment

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K12753
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 尾田 雅文 新潟大学, 地域創生推進機構, 教授 (80372473)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: Deep vein thrombosis / Blood flow / Ankle joint / CPM / Ultrasonic echo

Outline of Annual Research Achievements

R2年度に一次試作したDVT予防装置について，血流量改善効果をカラードップラー法に基づく計測結果等に基づき，検討考察を加えた．これにより，一次試作装置において，血流量の改善効果が見込まれることが確認できた．なお，設定した装置の運動速度の範囲において，最小速度においても血流量の改善が確認できたことから，さらなる低速度領域においても，血流量改善効果が得られるかについての確認を今後行うこととした．
またその評価結果に基づき，2次試作機の設計を開始した．装置改良のポイントとしては，「（1）さらなる軽量化」，「（2）足関節運動とDVT予防装置稼働部の運動のずれの解消」にあり，前者においては，看護師が装置の運搬および設置を考慮した重量にとどめることを考慮した．また，一次試作装置は左右の足にそれぞれ取り付ける稼働部と制御部から構成されるものの，それらをケーブル（配線）で接続されており，運搬時に切断されることが懸念される．よって，臨床の場における使用環境を考慮し，安心，安全に対しても配慮した改良設計に配慮した．
一方，後者においては，本装置は，術後1週間程度は連続運転することが想定されることを鑑みて，患者の足関節と装置の運動のずれが，装置と接触する部位の皮膚の損傷を軽減するために，足底を支える板形状のパーツを，これまで回転軸を中心とした揺動運動することとしていた機構を改め，患者の足関節の運動軌跡に沿う運動が可能となる様，4リンク機構を駆使したメカニズムに刷新した．なお，設計に際しては，これまでに腸内洗浄装置を共同開発した臨床外科医の意見を反映させるとともに，佐渡工業会が主催するものづくり人材育成ワーキンググループに参加している地元ものづくり企業とのコンソーシアム体制も活用した．
上記，設計変更に基づいて，2次試作予防装置の作製を開始した．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新型コロナウィルス感染症禍のため，学会等での情報収集活動においては支障があったものの，リモート開催への参加などの手段を講じて，これを補った．なお，成果報告においては，同理由により，次年度に本年度の成果と併せて報告することとした．
一方，当初計画していた新規DVT予防装置の1次試作物を用いた血流量改善を示すデータの取得を完了し，カラードップラー法を適用し，装置使用前後における血流量を計測した結果，血流量改善効果について，確認することができた．さらに，試作物を臨床の場で用いることを想定した際の不具合についてを検討考察し，その結果に基づいて，当初計画した，新規DVT予防装置の2次試作物の設計を完了した．
以上のことから，「おおむね順調に進展している．」と判断した．

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り，3年目前半においては，2次試作機の試作を実施する．また，後半においては，同試作物に対する評価を行う．この際に，初年度において行った血流量改善効果の確認に加え，脳波計等を用いて本試作機が睡眠に対する影響について評価を加える．すなわち，得られた計測データを周波数解析等を駆使した分析手法を適用し，連続受動運動が及ぼす生理学的影響を明らかにする．また，被験者の精神状態や睡眠への影響を測定結果に基づいて検討することで，CPM装置を改良したDVT予防装置試作機により，血流改善を図る際の運用方法について検討する．この様にして，同装置を用いて血流速度ならびに睡眠への影響について評価を行う．

Causes of Carryover

新型コロナ感染症により，学会活動に伴う参加旅費などの支出が当初の計画よりも少額となった．また，試作機の設計において，協力を得た企業の努力により，経費を節約すること可能となった．
3年目においては，新型コロナ感染症の状況を考慮しつつ，学会への参加，研究成果の発表を通じて，研究者との意見交換や情報効果の機会を作り，本研究のブラッシュアップを図る．
さらには今後，2次試作機の試作の他，睡眠を阻害しないことを示すエビデンスを得る上で重要な脳波計の利用などのため，効果，効率を考慮しつつ，経費を活用することとしている．