血管への接触圧力分布を可視化するカテーテルシミュレータの開発

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血管内治療デバイス使用時に血管壁へ作用する接触圧力分布をフレキシブルなフィルム型センサによって可視化することを目的に，フィルムセンサの感圧層による感圧特性の違いの調査，変形特性を調整した血管モデル作製／評価環境の整備，狭窄血管モデルにおける接触圧力計測の３つを今年度は主に実施した。感圧体の違いの調査について，静電容量型センサを例に感圧層である誘電層の厚みと弾性率を変更して，低／高圧域での検出感度がどのように変わるのか検討した。誘電層が薄いセンサで低圧域の検出感度が高く，誘電層が軟らかいセンサで高圧域の検出感度が高いという結果が得られ，薄くて軟らかいセンサが低／高圧域ともに検出感度が高くなることが示唆された。血管モデルの作製／評価環境の整備について，実際の血管に作用する接触圧力の値を推定するには変形特性が近いモデルを作製する必要がある。液状のシリコーンもしくはポリビニルアルコール溶液を鋳型に流し込み固化させることで，血管モデルを作製した。それぞれ，希釈剤との配合比もしくは濃度を変更することで弾性率を調整することができた。一般的な力学特性評価法である引張試験と静水圧印加試験の実施環境を整備し，ブタ血管での実験結果や文献値と比較した。狭窄血管モデルにおける計測について，一般性と再現性を確保するため対称性のある狭窄部を有する直線血管という比較的シンプルな形状のモデルを作製し，血管拡張用バルーンカテーテルを使用した際の接触圧力をフィルムセンサで計測した。鋳型作製に3Dプリンタを用いることで任意形状の血管モデルが作製できることを確認した。測定点を１つ，もしくは７つ有するフィルム型圧力センサを作製し，血管モデルの内壁とバルーンカテーテルとの間に挿入することで，拡張時の圧力を計測した。どちらのセンサにおいても狭窄部の接触圧力は非狭窄部に比べ高く，妥当な計測が実施できたと考える。