A Development of Myocardial Biopsy Forceps with Contact State Estimation Function by Measuring Electromyogram

具有肌电图接触状态估计功能的心肌活检钳的研制

• 批准号: 20K08443
• 负责人: 梅本 朋幸
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K08443/
• 关键词: 心筋生検; 生検鉗子; 筋電位; 合併症; 光ファイバ; 駆動装置; 受動電極

本研究の目的は、1）明示的・定量的に接触を判定でき、かつ2）安全性を担保しながら作業可能な心筋生検鉗子を作製し、臨床への有用性を評価することである。一昨年度は、市販されている心筋生検鉗子の根本電位を測定することで生体心筋壁との接触状態の検知が可能である条件を動物実験によって評価し、その結果をもとに、先端に受動電極を装着した新たな生検鉗子の試作機を作成した。そして、ブタ生体を用いて、心筋壁に試作機先端を接触させる実験を行い接触状態を検知可能であることを確認した。昨年度は、より安全にかつより定量的に接触状態を感知する機構として、光ファイバによる接触圧力検知機能を考案した。しかしながら、本機構を現在実臨床で使用されている実際の鉗子に統合すること、鉗子の直径がかなり大きくなってしまい、実験動物の血管を経由して心臓へ進めることが困難である。そのため、通常鉗子先端にある細胞採取するためのジョーを有さない、鉗子構造体に光ファイバによる接触圧力検知機能を組み込んだ試作機を作成した。体外実験で原理及び試作機の特性を評価し、ブタ生体を用いた実験により体内環境下での動作を評価した。体外実験によって垂直方向及び屈曲方向の先端圧力を検知可能であることを確認し、動物実験によって心筋接触時には心拍に同期して2倍の変化を示すことを確認することができた。本年度は、昨年度に考案した光ファイバによる接触圧力検知機能自体のダウンサイジング化及び細胞採取を行うためのジョーを組み合わせた鉗子を作成するための鉗子構造の研究・開発を行なった。同時に、安全を担保しながら心筋生検を行うために、鉗子自体に装備可能な駆動形式の研究・開発も行なった。

The objectives of this study are: 1) explicit and quantitative exposure determination; 2) assurance of safety; 3) evaluation of the potential for cardiac arrest; and 4) evaluation of clinical usefulness. A test machine for measuring the fundamental potential of a muscle cell in the market and for detecting the contact state of a muscle cell in the body was developed. For example, if you want to know the contact status of the tissue, you can check the contact status. Last year, the contact state sensing mechanism and optical contact force sensing function were examined. This institution is currently in clinical use and has difficulties in integrating forceps, in increasing the diameter of forceps, and in improving the vascular system of animals. The contact pressure detection function of the clamp structure is composed of two parts. The principle and characteristics of the test machine in vitro are evaluated, and the action of the test machine in vivo is evaluated. In vitro, the vertical direction and flexion direction of the tip pressure can be confirmed, the animal heart muscle contact, the heart beat, the double time of the tip pressure can be confirmed This year's research and development of contact pressure detection technology At the same time, the security of the equipment is guaranteed, and the research and development of the equipment can be carried out.

项目成果

Optical-fiber-type Contact Force Detector for Improving Safety and Workability of Myocardial Biopsy

光纤式接触力检测器提高心肌活检的安全性和可操作性

• DOI: 10.18494/sam4049
• 发表时间: 2022
• 期刊: Sensors and Materials
• 影响因子: 1.2
• 作者: Umemoto Tomoyuki;Sato Kei;Miyazaki Tetsuro;Kawase Toshihiro;Sogabe Maina;Sasano Tetsuo;Kawashima Kenji
• 通讯作者: Kawashima Kenji

Development of new endomyocardial biopsy forceps with contact state estimation by electromyogram

通过肌电图估计接触状态的新型心内膜心肌活检钳的研制

• 发表时间: 2020
• 作者: 河野隆志;香坂俊;白石泰之;合田あゆみ;西畑庸介;佐地真育;武井眞;長友祐司;吉川勉;Tomoyuki Umemoto
• 通讯作者: Tomoyuki Umemoto

筋電位計測による接触状態推定機能を有する心筋生検鉗子の開発

基于肌电位测量的接触状态估计功能心肌活检钳的研制

• 发表时间: 2020
• 作者: 田邉康宏;明石嘉浩;阿古潤哉;伊苅裕二;海老名俊明;並木淳郎;福井和樹;道下一朗;木村一雄;森 敬善;鈴木 洋;Yoshitaka Hirooka;Kei Sato
• 通讯作者: Kei Sato

Development of new generation myocardial biopsy forceps with contact state estimation function by EMG measurement

开发具有肌电测量接触状态估计功能的新一代心肌活检钳

• 发表时间: 2021
• 作者: Hashimoto S;Kitakata H;Kohno T;Kohsaka S;Shiraishi Y;Sekine O;Kishino Y;Katsumata Y;Yuasa S;Fukuda K;Tomoyuki Umemoto
• 通讯作者: Tomoyuki Umemoto