Development of flow-dynamical evaluation for lower urinary tract function using high-speed video-camera

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K09520
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 皆川 倫範 信州大学, 学術研究院医学系(医学部附属病院), 講師 (60638873)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石塚 修 信州大学, 学術研究院医学系, 教授 (20184541) ; 小川 輝之 信州大学, 学術研究院医学系, 准教授 (90467142)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 流体力学 / 排尿 / ベルヌーイの定理

Outline of Annual Research Achievements

緒言：我々は、ハイスピードビデオカメラ(HSVC)を用いて排出された尿線を観察し、尿線の流体力学的解析の臨床的意義を報告した。今回我々は、男性下部尿路のファントムを用いて、尿道の形態学的変化が尿線の流体力学的パラメーターに及ぼす影響を解析し、その臨床的意義を検証した。
方法：男性外陰部のファントムに、電動ポンプを接続して男性下部尿路の排尿モデルを作成した。前立腺部尿道に相当する部分にアタッチメントを接続し、尿道の形態学的異常を再現した。アタッチメントは、正常タイプ(N type)、片側圧迫タイプ(H type)、両側圧迫タイプ(B type)、点状狭窄タイプ(S type）、屈曲タイプ(C type)、高度屈曲タイプ(SC type)、扁平タイプ(F type)）を作成した。電動チュービングポンプは回転数制御で200から600rpmまで段階的に流量を増やし、HSVCで観察を行った。同期的に測定した尿流率(Q)を測定した。外尿道口から最初のとぐろまでの距離(LFT)、外尿道口から散乱までの距離(LSU)、尿線速度(V)、尿線断面積(A)を測定した。
力学的パラメーターの基本的な関係式は、Q= V x Aで、全ての結果は、200rpmでの測定結果からの変化率（％）として解析を行った。
結果：200rpmで測定したQは、全てのアタッチメントで6mL/secであった。LFTは、N、H、B、S、C、SC、F type、それぞれ、60.9、49.9、49.9、39.8、55.7、50.2、58.2 unitesで、LSUは、471.8、242.9、308.1、327.4、361.7、361.6、363.3 unitesであった。Vは、それぞれ、120.5,、118.1、117.3、123.7、116.5、126.0、128.0 cm/secで、Aは、0.50、0.51、0.51、0.48、0.50、0.48、0.47 cm2であった。
結語：流体力学的パラメーターは、尿流測定と異なる性質を持ち、尿道形態異常の診断に意義のある所見が得られることが示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究でファントムの作成は妥当な仕上がりとなっていて、研究成果に関しても各学会に報告可能な状態になった。論文の作成中である。

Strategy for Future Research Activity

論文を執筆中である。

Causes of Carryover

論文作成にソフトと翻訳代が必要である。