血液透析の血管像とシャント音の自動計測とウェアラブル穿刺支援デバイスの開発

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血液透析患者のシャント血管狭窄を早期に発見する補助手段として、シャント血管を流れる血液の流速を計測する方法を確立することを目的とした。臨床ですぐに使用可能なハンディタイプを試作し、超音波ドプラ流速計を皮膚に押し当てる力を計測するロードセルを備えたセンサユニットを製作した。センサユニットを押し込む長さを把握して、ロードセルで測定される力の変化を見ることで血管の柔らかさ（コンプライアンス）を推定できるようにした。測定方法の妥当性を検証するため、シャント血管ファントムとして、血管の隆起を再現したものを作製し、圧力－容積特性（コンプライアンス）の異なる2種類のシリコーンチューブ（内径6 mm）を血管モデルにした。コンプライアンスは、血管モデル1は0.0007 mL/mmHg，血管モデル2は0.0019 mL/mmHg，ブタ内頸静脈は0.013 mL/mmHgであった．拍動流回路による実験（圧力24.8～81.4 mmHg、流量133.1～235.6 mL/min（平均流量187 mL/min））の結果、トランジットタイム式超音波流量計から算出した平均流速と比較して、血管モデルにあてた超音波ドプラ流速計プローブの測定値は誤差1.0～9.4 ％（平均3.6%）であった。超音波ドプラ流速計プローブを押しあてる長さと反力の間にはコンプライアンスと逆相関の関係があり、流速の計測値への影響は無かった。よって、シャント血管の評価として局所的な流速値と反力からコンプライアンスを推定しうることが示された。