複屈折計測を原理とする血液中フィブリン可視化システムの研究

2019 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K18323
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学; 光工学・光量子科学
• 研究機関: 沼津工業高等専門学校
• 研究代表者: 横山 直幸 沼津工業高等専門学校, 制御情報工学科, 准教授 (90710591)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 血液 / 複屈折 / 光計測 / 人工心肺

研究成果の概要

血液の凝固を早期に検知することを目的に、物質の吸光特性と複屈折特性を経過時間的に計測・定量できる方法を提案し、実験的な検証を行った。抗凝固処理を施した豚血液を遠心分離することで血漿を抽出し、塩化カルシウムを添加することで凝固を促進し、前述の計測系により凝固と吸光、複屈折の関係を定量した。
実験の結果、複屈折位相差を原理とする計測系では、吸光を原理とする計測系に対して1.053±0.791分だけ早期に変化のピークが生じており、抗凝固解除から10分以内に完全に凝固する試料において10％以上早期に凝固を検出できることが分かった。

自由記述の分野

人工臓器工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで、血液の凝固に関する不可視領域であるフィブリンの凝集を、連続的に定量する試みは行われてこなかった。この手法を用いることで、まったく新しい患者血液の凝固能力の計測装置を開発することが可能となる。また、人工心肺使用中や補助人工心臓装着中など、血栓形成が致死的臨床イベントに直結する環境において、早期に血栓を予測するアラームを開発することが可能となる。これにより、患者への侵襲が低い抗凝固療法を確立し、心臓血管手術において最小限の抗凝固薬を投与することで、手術後の出血コントロールを容易とする可能性もある。