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2023 年度 実績報告書

石灰化病変拡張時に冠動脈血管に生じる三次元ひずみ分布の実験的計測法開発の試み

研究課題

研究課題/領域番号 21H03849
研究機関国立医薬品食品衛生研究所

研究代表者

坪子 侑佑  国立医薬品食品衛生研究所, 医療機器部, 主任研究官 (40809399)

研究分担者 八木 高伸  早稲田大学, 理工学術院, 主任研究員(研究院准教授) (00468852)
岩崎 清隆  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20339691)
挽地 裕  地方独立行政法人佐賀県医療センター好生館(総合臨床研究所), 総合臨床研究所, 医師・医療系職員 (90380774)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード断層画像流速計測法 / ひずみ分布計測 / 血管内治療 / 生体組織モデリング / 医療機器
研究実績の概要

血管内治療における医療機器と病変血管との力学的相互作用の可視化を目的とした、粒子画像流速計測法を応用した実験的ひずみ分布計測系の構築を進めている。
本研究課題の最終年度である2023年度は、これまでに開発してきたひずみ計測用透明病変モデル開発技術、断層粒子画像流速計測(Tomographic-PIV)撮影技術を統合し、冠動脈石灰化病変拡張用バルーンをはじめとした、各種血管内治療機器への応用の検討を行った。
材料に可視レーザを透過させ、材料内部に添加した蛍光トレーサ粒子の挙動を捉えるという本技術でのひずみ計測の特徴から、対象材料はトレーサの添加が可能かつ光透過を有する必要がある。この条件を達成する材料として、血管モデルを透明シリコーンゴム、石灰化病変モデルとして熱硬化性ポリウレタン樹脂を採用したことで病変の拡張・破壊特性を模擬し、内部のひずみ分布を断層計測することに成功したが、目的とする病変や生体組織の模擬に応じた弾性特性や変形、あるいは破壊特性に応じた材料選択が可能となるよう、材料の検討を今後も行っていく。
また、解析アルゴリズムの改良や、設計の異なる病変モデルや機器の組み合わせでの治療効果の可視化を継続して行い、バルーン、ステント、ステントグラフト、経カテーテル大動脈弁等の血管内治療機器への技術展開も検討しつつ、高精度に変形特性やひずみ分布を取得できる生体外評価技術としての確立を進めていく予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] コンプライアントバルーンから血管が受ける圧力の検討2023

    • 著者名/発表者名
      岡本吉弘、森脇健司、山家弘雄、坪子侑佑、迫田秀行、山本栄一
    • 学会等名
      第39回日本脳神経血管内治療学会学術大会
  • [学会発表] フィルム型センサによる狭窄血管モデルとバルーンカテーテル間に作用する接触圧力の計測2023

    • 著者名/発表者名
      石川翔梧、坪子侑佑、岡本吉弘、藤崎和弘、森脇健司
    • 学会等名
      第61回日本人工臓器学会大会
  • [学会発表] 狭窄部血管におけるバルーンから血管へかかる圧力に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      岡本吉弘、森脇健司、坪子侑佑、迫田秀行、山本栄一
    • 学会等名
      第61回日本人工臓器学会大会
  • [学会発表] 医工連携の成果を出すために何が必要か?-評価技術・試験法開発の観点から考えるー2023

    • 著者名/発表者名
      坪子侑佑
    • 学会等名
      日本医工学治療学会第39回学術大会
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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