胆管ステント閉塞機序の解明と改良型逆流防止弁の開発

前年度までに構築した「十二指腸・胆管ステント内流動シミュレータ」に胆管を模した管路およびステント模型を設置した上で，レーザ誘起蛍光法による濃度分布の測定を行った．作動流体である水に蛍光染料ローダミンBを溶解し，十二指腸側を満たした上で，半導体励起Nd-YAGレーザを光源とする光シートをステント管軸に平行に照射した．得られた蛍光をCCDカメラで撮影することで，染料濃度に比例した蛍光を観測した．染料が胆管に流入する様子やその濃度分布、濃度の時間変化を得た．さらに、染料の拡散係数を推定し、分子拡散に比して乱流拡散が支配的であることを確認した．胆管ステントの閉塞原因と考えられるバイオフィルム形成の初期過程を明らかにするために，主要な腸内細菌である大腸菌の壁面への付着特性を調べた．ガラス板と結合したマイクロ流路に大腸菌を流し，位相差顕微鏡下で観察しながら付着する個体数を測定した．せん断応力が約0.03 Paにおいて大腸菌の付着特性がキャッチボンドからスリップボンドに遷移し、ガラス板上に付着した大腸菌の数が最大となった．豚胆管からメチレンブルーおよび生理食塩水を注入し，一定圧力下における透水係数を算出すると共に，総胆管から胆管上流部に流入する様子を観察した．肝内胆管が青色に着色したことから，総胆管から肝内胆管への流入を確認した．

前年度までに構築した「十二指腸・胆管ステント内流動シミュレータ」に胆管を模した管路およびステント模型を設置した上で，レーザ誘起蛍光法による濃度分布の測定を行った．作動流体である水に蛍光染料ローダミンBを溶解し，十二指腸側を満たした上で，半導体励起Nd-YAGレーザを光源とする光シートをステント管軸に平行に照射した．得られた蛍光をCCDカメラで撮影することで，染料濃度に比例した蛍光を観測した．染料が胆管に流入する様子やその濃度分布、濃度の時間変化を得た．さらに、染料の拡散係数を推定し、分子拡散に比して乱流拡散が支配的であることを確認した．胆管ステントの閉塞原因と考えられるバイオフィルム形成の初期過程を明らかにするために，主要な腸内細菌である大腸菌の壁面への付着特性を調べた．ガラス板と結合したマイクロ流路に大腸菌を流し，位相差顕微鏡下で観察しながら付着する個体数を測定した．せん断応力が約0.03 Paにおいて大腸菌の付着特性がキャッチボンドからスリップボンドに遷移し、ガラス板上に付着した大腸菌の数が最大となった．豚胆管からメチレンブルーおよび生理食塩水を注入し，一定圧力下における透水係数を算出すると共に，総胆管から胆管上流部に流入する様子を観察した．肝内胆管が青色に着色したことから，総胆管から肝内胆管への流入を確認した．