研究課題/領域番号 |
20H04557
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研究種目 |
基盤研究(B)
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配分区分 | 補助金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分90140:医療技術評価学関連
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研究機関 | 東北大学 |
研究代表者 |
太田 信 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (20400418)
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研究分担者 |
岡本 吉弘 国立医薬品食品衛生研究所, 医療機器部, 室長 (40776027)
安西 眸 東北大学, 流体科学研究所, 助教 (50736981)
庄島 正明 帝京大学, 医学部, 教授 (80376425)
TUPIN SIMON 東北大学, 流体科学研究所, 特任助教 (40816394)
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研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
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キーワード | 血管モデル / 摩擦 / カテーテル / ポリビニルアルコール / ハイドロゲル / PVA / 3Dプリンタ / 生体モデル / PIV / 表面摩擦 / PVA-H / 3Dプリンタ |
研究開始時の研究の概要 |
血管モデルの用途が医療機器評価およびトレーニングツールに大きく広がっている.しかしながら、本当に欲しい病変部モデルの硬さが手に入らず有効なトレーニングができない問題が存在した.申請者らは,PVAゲルの3Dプリンタを世界で初めて開発した。このことで、工程が一気に短くなり,さらに病変部の硬さを再現できる可能性が出てきた. 今後,臨床現場の要求を満たす病変を開発するには,材料の改良が不可欠である.本研究では,PVAゲルの構造解明と血管モデルにおける官能的力学的特性の解明を行う.このことで,的確な治療シミュレーションを手術前に行うことが可能になり,安全な医療の提供に寄与する.
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研究成果の概要 |
血管モデルは医療機器の評価やトレーニングに重要で、シリコーンからゲルが使われるようになった。3Dプリンタで患者の血管形状を再現できるが、内部表面粗さの問題があった。本事業では表面形状の制御と測定方法の開発に成功し、ポリビニルアルコールハイドロゲルを使用して表面粗さを変化させた。力学的特性も再現し、医師の感触も良く似ていると評価された。これらのことから表面形状の変化が摩擦や操作感触に影響することが明らかになり、血管の感触再現に重要な知見と言える。
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研究成果の学術的意義や社会的意義 |
学術的意義:血管表面摩擦力を制御する技術を確立したことが本研究の重要な意義である。これまで表面摩擦は低く生体血管に近い方が良いとされてきたが、表面摩擦力は医療現場で重要とされていた。この技術を確立できたことで、トレーニングシステムにおいて、より本物の疾患に近い血管モデルを提供できる可能性が高くなったことが社会的意義である。
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