| 研究課題/領域番号 |
19K12903
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90150:医療福祉工学関連
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| 研究機関 | 東京工科大学 |
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研究代表者 |
苗村 潔 東京工科大学, 医療保健学部, 教授 (90302752)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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| キーワード | 超音波ドプラ流速計 / 血管硬度 / 血管コンプライアンス / シャント血管ファントム / 流速 / 超音波 / 血管モデル / コンプライアンス / 超音波ドップラー血流計 / 聴診器 / 電子聴診器 / 狭窄血管 / 力センサ / 血液透析 / シャント血管 / シャント音 / 穿刺 / ウェアラブル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
血液透析患者が来院した際のシャント血管の状態を可視化して、穿刺する前にシャント血管画像とシャント音データから、狭窄や穿刺困難な血管であると予想され、超音波診断装置での診断を勧める血管の位置情報を提示して、看護師、臨床工学技士の経験不足による穿刺失敗を減らすことを目的とした、「血管可視化装置」と「シャント音の自動計測分析装置」、さらには拡張現実感の得られる「ウェアラブル穿刺支援デバイス」を新規に開発する。
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| 研究実績の概要 |
血液透析患者のシャント血管狭窄を早期に発見する補助手段として、シャント血管を流れる血液の流速と血管硬度を計測する方法を確立することを目的とした。超音波ドプラ流速計プローブ（幅13 mm、長さ21 mm）を皮膚に押し当てる力を計測するロードセルを備えた二重円筒型センサユニットを製作した。センサユニットを押し込む長さをレーザー変位計により把握して、ロードセルで測定される力の変化を見ることで血管硬度を推定できるようにした。
狭窄を模擬した拍動流回路を用いたファントム実験を臨床データ計測前の予備実験として実施した。シャント血管モデルは長さ150 mm、外径8 mm、内径6 mmの柔軟性の高いシリコーンゴム製チューブを用いた。シャント血管モデルに狭窄を再現するため、長さ10 mm、外径7 mm、内径4 mmのシリコーンゴム製チューブを挿入した。狭窄の有無を変えて、流速、超音波ドプラ流速計とシャント血管モデルの接触力、拍動流回路の流量、圧力を記録し比較した。接触力増加分を硬度計測定値と比較した。拍動流回路による実験（圧力48～117 mmHg、流量144～277 mL/min（平均流量210 mL/min））の結果、1)超音波ドプラ流速計の測定値と断面積から計算した流量の誤差は1.1 %、2)狭窄後流の最大値は狭窄が無い場合に比べて増加し、逆流を観測、3)シャント血管モデル硬度の増加に応じて、センサユニットを押しあてた際の接触力も増加した。
また、臨床計測について横浜第一病院の協力を得て、透析患者に対する計測を始めた。
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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
拍動流回路による予備実験では提案する流速と硬度計測の精度評価が行なえ、横浜第一病院との協力関係を築き、透析患者を対象にした計測を開始したため。
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| 今後の研究の推進方策 |
拍動流回路の血管モデルは内径6 mmであるが、計測に協力頂いた患者の血管内径は最大で15 mmであった。流速および血管硬度を自動測定する機器開発に向けて、血管モデルを15 mmまで太くして実験を行ない、測定精度を評価する。また、臨床的には流速だけでなく流量も重要なため、測定部位の血管直径を超音波Ａモードを併用して計測できるように開発を進める。
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