低侵襲治療用多機能カテーテルのための前方視血管内超音波内視鏡の開発

前瞻式多功能导管血管内超声内窥镜微创治疗的研制

基本信息

批准号：
01J08364
负责人：
杉本真也
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、多機能カテーテルに搭載するための前方視血管内超音波内視鏡の開発を行い、臨床で使用できる治療システムの構築を目指すことである。多機能カテーテルとは、本研究で開発する前方視血管内超音波内視鏡や、血管内圧測定用光ファイバ圧力センサや、カテーテル先端の位置・姿勢測定用磁気ベクトルセンサなどの要素を搭載して多機能化させた、形状記憶合金コイルをアクチュエータとして動作する医療用カテーテルである。この多機能カテーテルを用いることで、より安全で確実な血管内低侵襲治療を実現できる。研究は具体的には、超音波素子の作製,信号線多重化のための集積回路の設計と評価,画像構成プログラムの開発を行い、医療現場で使用できるシステムの構築を最終的に目指した。平成15年度では、作製した超音波プローブを搭載したカテーテルを治療現場で使用できるような最終的なシステムを構築することを目指し、物体の撮像を通してシステムの総合評価を行った。具体的には、作製した超音波プローブを入れる試験容器に対して、各種回路基板と信号送受信機器(制御用PCやオシロスコープなど)とを接続した実験系を用いて、レーザブレークダウンで発生させた衝撃波誘起超音波(ULIB)を音源とし、プローブ前方の物体の撮像を試みた。実際の物体と得られた像と差とを、プログラミングによる画像処理の補正により最適化することで、前年度の画像処理プログラムの向上をはかり、参照物体と構築画像との間に差異を減少させることに成功した。医療現場で使用できるシステムとして、カテーテルでの撮像の正確性は必須条件である。また、現場の医療従事者である医者にフレンドリーな装置であることも必要である。そのために、医者方々との装置の改良をさらに進める必要があると考える。

本研究的目的是开发一种安装在多功能导管上的前瞻性血管内超声内窥镜，旨在构建一个可用于临床的治疗系统。该多功能导管配备了本研究开发的前视血管内超声内窥镜、用于测量血管内压力的光纤压力传感器以及用于测量导管尖端位置和方向的磁矢量传感器等元件。使用形状记忆合金线圈作为执行器进行操作的多功能医用导管。通过使用这种多功能导管，可以实现更安全、更可靠的血管内微创治疗。具体来说，该研究涉及超声波元件的制造、信号线复用集成电路的设计和评估以及图像配置程序的开发，最终目标是构建可用于医疗环境的系统。 2003财年，我们通过物体成像对系统进行了全面评估，目的是构建一个最终系统，使配备制造的超声探头的导管能够用于治疗环境。具体来说，我们使用了一个实验系统，其中各种电路板和信号发送/接收设备（控制电脑、示波器等）连接到包含制造的超声波探头的测试容器，我们尝试使用探头前面的物体进行成像。冲击波诱导超声（ULIB）作为声源。通过编程修正图像处理来优化实际物体与获得的图像之间的差异，改进了前一年的图像处理程序，减少了参考物体与构造图像之间的差异，非常成功。导管成像的准确性是可用于医疗环境的系统的基本条件。该设备还必须对一线医务人员的医生友好。为此，我们认为有必要与医生合作进一步改进该设备。