| 研究課題/領域番号 |
21K10604
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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58050:基礎看護学関連
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| 研究機関 | 公立小松大学 (2023-2024)
石川県立看護大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
木森 佳子 公立小松大学, 保健医療学部, 教授 (30571476)
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| 研究分担者 |
田中 志信 金沢大学, フロンティア工学系, 教授 (40242218)
久保 守 金沢大学, フロンティア工学系, 助教 (90249772)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2023年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2022年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 可視化技術 / 目視困難静脈 / 近赤外光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
採血や点滴療法における「末梢静脈穿刺」は対象静脈が「見えない」と穿刺の失敗だけでなく穿刺に関連する神経損傷や動脈穿刺発生の危険性を高める。そこで「見えない」静脈を可視化する技術に「近赤外光」を用い開発することにした。これまでにいくつか既存機器はあるが、未だ確実に「見えない」静脈を「見える」静脈にする技術はない。我々は「見えない」静脈を可視化するために最適な近赤外光の波長域を明らかにした。この最適波長を基盤に医療従事者が求める「可視化性能」と臨床や在宅医療でも使用できる「操作性」「簡便性」を併せ持つ静脈可視化機器の試作を目指す者である。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、採血や点滴療法で実施する末梢静脈穿刺の成否、穿刺関連合併症の発生に影響する目視困難な末梢静脈を可視化する試作機を開発することである。臨床ニーズを満たす成果は皮下5㎜から7㎜の深さの目視困難静脈を可視化することである。
R6年度は光のコントロール、具体的にはフレキシブルなLEDモジュール基板と前腕部の丸みから作られる隙間からの光の漏れを防止しさらに強い光を前腕部の皮下に透過させるための基板を改良した。LEDはレンズ付き、許容電流値4AとしLEDの総数168個の照明に耐えられるようにした。LEDの発光強度調整は、パルス幅変調を採用して光量を確保しつつ被験者への熱の影響を最小限にした。その結果、深さ3mmの目視困難な静脈の可視化に成功した。
R6年度の成果を得られるまでR3年度は、静脈の透視原理、透視技術を確立することであった。既存機器で利用されることのなかった近赤外光の透視光を原理に活用し、肉眼で見える静脈で実現可能性を検討した。その結果、反射光と透過光では透過光の方が静脈と周囲皮膚組織のコントラストが良く期待が持てた。同時に光源と静脈との位置関係、光源のハレーションのコントロールが難しいことに対する問題が残った。
R4年度は、光源のハレーションのコントロールに取り組んだ。人の前腕部の丸みに対し光源から光が漏れ出ないための基板の材質選択と工夫を重ねた。改良した基板は光が漏れにくく皮下の光透過性は改善したが、臨床ニーズを満たす深さに光が到達せず静脈像には至らなかった。
R5年度は、臨床実用に向けて静脈の走行と静脈穿刺を実施する上でLEDモジュール基板のLEDと開窓部分の面積を考えて基板を作成した。だが、それでは皮下に深く光が到達しなかった。PWVの発光強度調整のパルス幅変調の有効性は期待できたが、大きく皮下を到達することはできなかった。
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