研究課題/領域番号 |
19K12851
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分90130:医用システム関連
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研究機関 | 広島国際大学 |
研究代表者 |
高橋 秀暢 広島国際大学, 保健医療学部, 講師 (10773103)
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研究分担者 |
黒崎 達也 広島大学, 病院(医), 准教授 (40448270)
岡原 重幸 純真学園大学, 医療工学科, 准教授 (50771185)
二宮 伸治 広島国際大学, 保健医療学部, 教授 (60237774)
曽 智 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (80724351)
辻 敏夫 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (90179995)
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研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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キーワード | 制御学 / 人工心肺 / 操作支援システム / 医用システム関連 |
研究開始時の研究の概要 |
人工心肺中のアクシデントを回避するためには人工心肺の操作を簡潔化する必要性が提言されている.しかしながら,これまで検討されてきた自動制御システムなどは手術中の環境変化への対応や安全性を担保できるシステムとはなっておらず,臨床現場では普及していない. 本研究では,送血側と脱血側の灌流回路絞り(以下,オクルーダと呼ぶ)の前後圧差によって血液流量を推定できることに着目した. その意義は非常に大きくオクルーダを灌流する流体特性に基づく圧流量特性モデルはこれまでにない試みであること,)オクルーダ圧流量推定式を利用した人工心肺操作支援システムの開発は世界初のチャレンジであることなどが挙げられる.
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研究実績の概要 |
CPB(人工心肺)システムを操作するには、熟練と経験が必要です。特に、動脈側と静脈側の2つのオクルーダーを同時に操作することは困難であり、オクルーダーの操作が失敗すると、患者の生命に関わる危険性があるため注意が必要です。これまで、血流量を自動調整するシステムは存在しましたが、リザーバーレベルを制御するシステムはありませんでした。そこで、本研究では、新しい人工心肺操作支援システムを提案しています。このシステムは、人工心肺の操作をよりシンプルかつ直感的にすることで、アクシデントを回避することができます。本研究は、以下の5つの課題に基づいて進められています。オクルーダを通る圧流量特性の調査、提案された連動システムの開発と評価、そして臨床での適用を目的として、以下の5つのステップに分けて研究を進めています。1オクルーダを灌流する流体の特性から、圧流量特性モデルを構築します。2圧流量特性モデルに基づく圧流量推定アルゴリズムを提案します。3送血側と脱血側のオクルーダを連動させた操作支援システムを開発します。4人体模擬シミュレーションシステムで提案システムを評価します。5提案システムの血液実験と負荷操作による評価を行います。現在、研究は5段階目も終わり,最終論文を提出しているところです.この研究により人工心肺の操作がより簡単かつ安全になることが期待されます。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
すべての実験は終了し,後はIEEEへの投稿をして査読中である.査読者から実験のやり直しや指摘がなければ研究課題は終了となる.
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今後の研究の推進方策 |
CPBにおける操作支援システムは完成している.さらに自動化に向けて研究を薦めたい.論文投稿し採用されれば研究課題は終了となる.
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