| 研究課題/領域番号 |
25750186
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
森田 実 山口大学, 理工学研究科, 助教 (80510685)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | アクチュエータ / センサ / 血栓治療 / 超音波 / 粘弾性計測 |
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| 研究実績の概要 |
本年度ではカテーテル型のセンサ・アクチュエータ一体型デバイスの可能性を検証するために，FBGセンサから得られるひずみの時系列データを用いて，カテーテルの血管内での状況推定を行った．結果から大動脈弓通過時の情報やアプローチが難しい頸動脈の入り口に到達した情報が信号から読み取れる可能性があることが分かった．
また，粘弾性評価法について，実際に手術で使用されたdaVinchの鉗子アームに制作したデバイスを取り付け，粘弾性評価および表面硬さ情報の評価をおこなった．結果から制作したセンサ・アクチュエータ一体型デバイスは，実際の血腫の硬さを模擬したヤング率220～1540[N/m2]で作られたゼラチン模擬血腫の粘性係数と弾性係数を別々に定量的に評価・判別することができた．脳室内に吸引管を用いて血腫を吸引除去する場合には粘性が大きく影響すると考えら得れ，重要な情報だと考えられる．本結果は現在原著論文としてまとめ投稿中である．
一方，アクチュエータに必要なパワーを見積もるため，超音波ホーンを用いた脂肪細胞への超音波照射実験を行った．照射結果から生体細胞の中で比較的超音波による破壊が容易な脂肪細胞を溶解するために必要な超音波エネルギを見積もった．これらの結果は，ガイドワイヤ型アクチュエータと連結するための超音波ホーン製作に役立つと考えている．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
実際の治療を模擬した環境におけるデバイス動作実験として，カテーテル手術訓練用人体血管模型を用いて血管内でのカテーテルの変形を評価する事ができた．また，血液粘性計測法の実験検証として，粘弾性の異なる7種類の模擬血腫の粘性を実験的に評価することができた．
さらに，実用化を目指してカテーテルより大きい内視鏡手術アームの先端に試作デバイスを取り付け把持対象の硬さの評価をおこなった．
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| 今後の研究の推進方策 |
ワイヤ型撹拌器の振動パワーが不足しているため，高出力化を目指した試作を行う必要がある．
粘弾性計測をワイヤ型で行うためにもこの高出力化が必要である．
ワイヤ型への適応が難しい場合は第一歩として少し大型の内視鏡用のセンサ・アクチュエータ一体型デバイスとして試作器を用いた実用化試験を行い，ワイヤ型への適応に関する知見を得られればと考えている．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初必要であった試作デバイスについて，共同研究している加工会社で製作可能であり，また模擬血腫の評価に必要であった粘弾性測定器が研究室所蔵の装置で代用可能であった．さらに，試作デバイスの検討に必要であった実際の手術器具を山口大学医学部の協力により無料で手に入れる事ができたため，本年度使用額を少なく済ませる事ができた．
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| 次年度使用額の使用計画 |
余剰分は最終年度の試作デバイスの加工費として，デバイスの完成度を高めるために使用する計画である．また，本研究成果を医療機器開発に積極的な海外でも認知して貰うために，海外発表や論文投稿に関わる費用として使用したいと考えている．
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