| 研究課題/領域番号 |
05402035
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| 研究種目 |
一般研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中島 尚正 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00011073)
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| 研究分担者 |
村上 存 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (20212251)
井街 宏 東京大学, 医学部, 教授 (10010076)
藤正 巌 (藤正 厳) 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30010028)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
21,500千円 (直接経費: 21,500千円)
1995年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1994年度: 4,600千円 (直接経費: 4,600千円)
1993年度: 12,400千円 (直接経費: 12,400千円)
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| キーワード | カテーテル / アクチュエータ / 血管 / 離脱機構 / レーザー / 流体力 / マイクロマシン / ガイドシステム / レーザー光 |
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| 研究概要 |
本研究は血管内手術に用いるカテーテルを患部まで安全で簡便にガイドする機構、および、必要に応じて留置器具を離脱する機構を案出し、工学解析を行ない特性を明かにすると共に、具体的に試作をして有効性を確認したものである。対象とした血管は、手術の必要性が高く、カテーテルのガイドが難しいとされている内径2〜6mmの動脈である。
カテーテルのガイド方法としては、中空円筒状の吹き流しをカテーテルの先端部に付けて血液の流れによる抗力と揚力を利用する方法を考案し、3次元の有限要素解析によって吹き流しが血流から受ける揚力とレイノルズ数および、迎え角の関係を求めた。この解析結果に基づいて、操作ワイヤを介して吹き流しの姿勢を遠隔制御するガイド機構のプロトタイプを設計・試作し、拍動血流のシミュレータを用いてレイノルズ数(71〜930)や動粘度(1〜6mm^2/s)、分岐管のタイプを変えた時の試作ガイド機構の分岐操作の特性を明らかにし、有効性を確認した。さらに、吹き流しの姿勢制御をより簡便にするために、偏心シリコンゴムチューブが内圧を上げることによって螺旋状に変形する特性を利用した螺旋型変形アクチュエータを考案し、有限要素解析と実験によって、螺旋型変形アクチュエータの変形量・変形モードと圧力・偏心方式・幾何形状との関係を明らかにした。この結果に基づいて螺旋型変形アクチュエータ式のガイド機構を設計・製作し、血管シミュレータを使った分岐選択実験によって、優れた分岐選択機能を有することを確認した。15EA03:離脱機構については、離脱チップの接合部をレーザー光により加熱して分離する機構を考案し、解析、設計、試作を行ない、兎を用いた動物実験により、数秒で離脱が実現できることを確認した。
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