光学および力学特性がヒトと等価な皮膚血管モデルへの自動穿刺法の開発

• 研究課題/領域番号: 23K11889
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 佐川 貢一 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (30272016)
• 研究分担者: 岡 和彦 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (00194324) ; 小渡 亮介 弘前大学, 医学部附属病院, 助教 (20792477) ; 笹川 和彦 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (50250676)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 皮膚血管モデル / 粘弾性 / 拡散 / 自動穿刺 / ロボット

研究開始時の研究の概要

本研究では，見た目や柔らかさがヒトの腕の静脈注射を行う部位と同等な皮膚血管モデルを試作し，これを利用して自動穿刺を実現するロボットと，その制御アルゴリズムを開発する。ここでは，光が皮膚内を透過する特性を調査し，カメラで血管の深さを高精度推定する方法を考案する。また，ヒトの血管の見た目や皮膚の柔らかさの特性を調査し，ヒトの代わりとなる皮膚血管モデルを再現する。そして，模擬血管と針先の位置関係や穿刺針に作用する力の方向を利用して，模擬血管まで採血針を到達させて血管を逃がさず確実に自動穿刺する方法を考案する。