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流体による血栓形成と飛散を制御可能なコネクタの設計指針の提案

研究課題

研究課題/領域番号 17K13022
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関早稲田大学

研究代表者

松橋 祐輝  早稲田大学, 理工学術院, 助教 (50754777)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード医療機器 / 血栓 / 血栓形成の可視化 / 流れの可視化 / コネクタ / 可視化 / 医療技術評価 / 血栓形成 / 粒子画像流速計測法
研究成果の概要

医療機器の送脱血に用いるコネクタとチューブの接続部といった段差部には血栓が形成され易く、形成された血栓が飛散することで脳梗塞関連の合併症を引き起こす可能性がある。この課題を解決するため、本研究では異なる形状のコネクタ端部とチューブとの接続部における血栓の形成過程を可視化し、血液の流れから血栓の形成、成長、飛散を抑制するコネクタの設計指針を明確化した。その結果、コネクタとチューブ接続部位で流れが停滞する部位を起点に血栓が形成され、流れの再付着点が血栓の成長を抑制することがわかり、流れの再付着点は血栓の成長を抑制可能なコネクタの開発に重要な因子であるという設計指針を得ることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的特色、独創的な点は下記の3点である。
(1) これまで赤血球の散乱,吸収特性から観察が困難であった全血下での血栓の形態の経時変化を定量分析する先進的な研究である。(2) 血栓形成と流れ場の関係性を実形状、実スケールで実験的に明らかにする先駆的研究である。(3) 医療機器とチューブあるいは生体との接続部で生じる血栓形成のメカニズムを分析し、血栓症リスクを低減可能なデザインの指針を明確化する研究であり、得られる成果は将来の安全な医療に貢献し得る。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Real-time visualization of thrombus formation at the interface between connectors and tubes in medical devices by using optical coherence tomography2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuhashi Yuki、Sameshima Kei、Yamamoto Yoshiki、Umezu Mitsuo、Iwasaki Kiyotaka
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12 号: 12 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0188729

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Investigation of the influence of fluid dynamics on thrombus growth at the interface between a connector and tube2017

    • 著者名/発表者名
      Matsuhashi Yuki、Sameshima Kei、Yamamoto Yoshiki、Umezu Mitsuo、Iwasaki Kiyotaka
    • 雑誌名

      Journal of Artificial Organs

      巻: 20 号: 4 ページ: 293-302

    • DOI

      10.1007/s10047-017-0973-6

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Investigation of the influence of fluid dynamics on thrombus growth at the interface between a connector and tube2018

    • 著者名/発表者名
      松橋祐輝
    • 学会等名
      第56回日本人工臓器学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光干渉断層装置を用いたコネクタとチューブ接続部に生じる血栓の可視化手法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      松橋祐輝
    • 学会等名
      第41回バイオレオロジー学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 拍動循環可能な小容量抗血栓性試験回路の開発2017

    • 著者名/発表者名
      松橋祐輝,鮫島啓,前田真宏,梅津光生,岩崎清隆
    • 学会等名
      第40回バイオレオロジー学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒子画像流速計測法を用いた医療機器の接続部の流れ場が血栓形成に及ぼす影響の検討2017

    • 著者名/発表者名
      松橋祐輝,鮫島啓,梅津光生,岩崎清隆
    • 学会等名
      第40回バイオレオロジー学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] コネクタ先端の形状がチューブとの接合部での局所流れと血栓形成に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      青山祐介,松橋 祐輝,鮫島 啓,熊谷 直紀,保延 慶紀,頼 卓然,梅津 光生,岩﨑清隆
    • 学会等名
      第30回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 数値流体解析を用いたコネクタ接合部の血栓形成に影響を及ぼす流体力学的因子の検討2017

    • 著者名/発表者名
      青山祐介,松橋 祐輝,鮫島 啓,熊谷 直紀,保延 慶紀,頼 卓然,梅津 光生,岩﨑清隆
    • 学会等名
      第28回バイオフロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2020-03-30  

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