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チューブ型応力分布センサの開発と血管内治療デバイス評価への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K18352
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関弘前大学

研究代表者

森脇 健司  弘前大学, 理工学研究科, 助教 (50707213)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード圧力分布 / イメージング / 生体外評価 / 血管内治療 / カテーテル
研究成果の概要

血管モデルを例として,チューブ内壁の圧力分布の簡便かつ低コストな定量計測手法になり得る方法である「チューブ型圧力分布センサ」を作製し,その実現可能性と有用性について検証した.
あらかじめモデル材料をコーティングした芯棒にフィルム型センサを巻き付け,さらにモデル材料で覆うことで,チューブ形状の血管モデルを作製した.血管壁に作用する接触圧力を検出することが可能で,円周方向や長軸方向の圧力分布を可視化できた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本手法では,内腔の背面に設置したフィルムセンサによって接触圧力を直接的に検出することが可能である.軟材料に力が作用すると大きな変形を伴うため,センサ自体の変形の影響が無視できなくなると考えられるが,近年では銀ナノインクや金属繊維などのストレッチャブルな導電材料の開発が活発に行われており,これらの導電材料を利用することでフレキシブルかつストレッチャブルな圧力センサを作製できる可能性がある.内腔に作用する圧力分布を定量的に検出できるモデル血管は血管壁に作用するであろう負荷を評価でき,医師の手術トレーニングやカテーテルデバイス開発時の力学評価に有用だと期待できる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Adhesion force measurement with a flexible film-type sensor2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi MORIWAKI, Kazuhiro FUJISAKI and Kazuhiko SASAGAWA
    • 雑誌名

      Advanced Experimental Mechanics

      巻: 4

    • NAID

      130007755124

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 動脈瘤治療用ステントとカテーテル評価用圧力分布センサの開発2021

    • 著者名/発表者名
      森脇健司
    • 学会等名
      脳神経血管内治療に関する医工学連携研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] バルーン拡張時にモデル血管内壁に作用する接触圧力の計測:血管壁の弾性率の影響2020

    • 著者名/発表者名
      森脇健司,藤﨑和弘,笹川和彦
    • 学会等名
      第59回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] バルーンカテーテル拡張時に血管モデル内壁に作用する接触圧力の計測:血管壁の弾性率の影響2020

    • 著者名/発表者名
      森脇健司,岡本吉弘,藤崎和弘
    • 学会等名
      第58回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] バルーンカテーテルから血管が受ける接触圧力に関する実験的検証2020

    • 著者名/発表者名
      岡本吉弘,森脇健司,山家弘雄,植松美幸,迫田秀行,蓜島由二
    • 学会等名
      第36回日本脳神経血管内治療学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 圧力分布センサ内蔵カテーテルシミュレータの開発2019

    • 著者名/発表者名
      森脇健司,藤崎和弘,杉浦寿史,笹川和彦
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Blood Vessel Model with Pressure Distribution Sensor for in vitro Evaluation of Endovascular devices2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Moriwaki, Kazuhiro Fujisaki, Hisashi Sugiura, Kazuhiko Sasagawa
    • 学会等名
      XLVI ESAO Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 圧力センサ内蔵血管モデルを用いたバルーンカテーテル拡張時の接触圧力分布計測2019

    • 著者名/発表者名
      森脇健司,藤崎和弘,笹川和彦
    • 学会等名
      第57回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Blood Vessel Model Made of Polyvinyl Alcohol Hydrogel Embedded with Flexible Pressure Distribution Sensor for in Vitro Evaluation of Endovascular Devices2019

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Moriwaki,Keisuke Narumi, Kazuhiro Fujisaki, Kazuhiko Sasagawa
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Biomedical Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adhesion force measurement with a flexible film-type sensor2018

    • 著者名/発表者名
      Takeshi MORIWAKI, Kazuhiro FUJISAKI and Kazuhiko SASAGAWA
    • 学会等名
      13th International Symposium on Advanced Science and Technology in Experimental Mechanics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 血管内治療デバイス評価を目的とした 圧力分布センサ内蔵チューブの開発2018

    • 著者名/発表者名
      森脇 健司, 藤﨑 和弘, 杉浦 寿史,笹川 和彦
    • 学会等名
      日本機械学会第31回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] 力覚検出体,力覚検出ブロック,力覚検出体の製造方法,力覚検出ブロックの製造方法2019

    • 発明者名
      森脇健司,笹川和彦,藤崎和弘
    • 権利者名
      弘前大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-152834
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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