Development of automatically blood sampling system using minimally invasive microneedles and artificial intelligence recognizes minute blood vessels.

开发利用微创微针和人工智能识别微小血管的自动采血系统。

基本信息

批准号：
21K12114
负责人：
鈴木昌人
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kansai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

【針穿刺位置の自動決定システムの開発】昨年度の研究の成果として得られた血管の自動認識システムを利用して、自動針穿刺装置に必要な針穿刺位置の自動決定システムを開発した。このシステムは画像処理を行うためのライブラリであるOpenCVを利用して作成された。このシステムにより、血管の存在する領域から①一定以上の直線が続く部分で、かつ②針のθ方向の振り幅が小さくて済む位置を特定する。針のθ方向の振り幅を小さくするのは、針穿刺時の最大ストローク長を大きくとるためである。人間の上腕を対象として本システムの性能を検証した結果、適切に針の穿刺位置を自動決定することに成功した。【針自動穿刺システムの開発】4軸（xyzθ）の自動ステージを用いて針の自動穿刺システムを開発した。本時ステムは、カメラ画像からリアルタイムに血管を検出し、針穿刺位置の決定、針の移動、穿刺までを自動で行う。今年度は、装置を構築し、針の移動と穿刺を行うシステム（ソフトウェア）を開発した。また、看護師が注射/採血の練習に用いる腕模型を対象として、針の自動穿刺を行った。結果、針の移動および穿刺動作（直線的に針を前進／後退する動作）を行うことには成功した。しかし、実際に腕模型に針を穿刺することには失敗した。これは針を直線的に前進させるだけでは適切針を穿刺できないことを示している。今後はより適切な穿刺動作を行えるようにシステムを改良していく予定である。

[自动针穿刺位置确定系统的开发] 利用去年研究成果获得的自动血管识别系统，开发了自动针穿刺装置所需的自动针穿刺位置确定系统。该系统是使用 OpenCV（一个图像处理库）创建的。该系统识别以下位置：(1)直线从存在血管的区域延伸超过一定水平，以及(2)针在θ方向上的摆动宽度较小。减小针在θ方向上的摆动宽度的目的是增加针穿刺时的最大行程长度。通过在人体上臂上验证该系统的性能，我们成功地自动确定了适当的针穿刺位置。 [自动针穿刺系统的开发] 我们开发了使用4轴（xyzθ）自动平台的自动针穿刺系统。阀杆根据摄像头图像实时检测血管，并自动确定针穿刺位置、移动针并进行穿刺。今年，我们构建了一个设备并开发了一个用于移动和穿刺针的系统（软件）。此外，还使用护士用来练习注射和采血的模型手臂进行自动针穿刺。结果，我们成功地移动了针并进行了穿刺操作（使针向前/向后直线移动的操作）。然而，他们未能真正用针刺穿手臂模型。这表明仅仅通过线性推进针不可能正确地刺穿针。未来，我们计划改进该系统，使其能够执行更合适的穿刺操作。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

PDMS型を用いた射出成形法の提案と任意形状のポリ乳酸製マイクロニードルの作製

使用PDMS模具的注射成型方法的提案及任意形状的聚乳酸微针的制造

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
池田開;木村浩彰;平田和彦;来間千晶;栗田雄一;山口大輔，楊淏予，鈴木昌人，高橋智一，青柳誠司，鈴木康一朗，芳賀善九
通讯作者：
山口大輔，楊淏予，鈴木昌人，高橋智一，青柳誠司，鈴木康一朗，芳賀善九

血管可視化装置の開発および蚊の口針を模倣したマイクロニードルを用いた採血実験

仿蚊嘴针微针血管可视化装置研制及采血实验

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Zhang Chenkai;Okafuji Yuki;Wada Takahiro;小濱遼平，栗田雄一;入潮拓樹，神崎陽希，鈴木昌人，高橋智一，福永健治，高澤知規，青柳誠司
通讯作者：
入潮拓樹，神崎陽希，鈴木昌人，高橋智一，福永健治，高澤知規，青柳誠司

画像処理装置および画像処理方法

图像处理装置及图像处理方法

DOI：
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

マイクロマシン技術を利用した神経モデル付き人工皮膚の作製およびこれを用いた針穿刺による痛みの推定

利用微机械技术制作带有神经模型的人造皮肤，并利用它来估计针刺造成的疼痛

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
酒井勇輔;鈴木昌人;高橋智一;福永健治;高澤知規;青柳誠司
通讯作者：
青柳誠司

2本一組の半割針に交互振動と回転を個別に付与可能な針穿刺装置の開発

开发一种针穿刺装置，可对一组两根半剖针单独施加交替振动和旋转

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Y. Inada;T. Shioda;R. Nakamura;M. Maeyama;A. Kumada and R. Ono;今西将也，稲葉光紀，酒井勇輔，高橋智一，鈴木昌人，青柳誠司，福永健治，高澤知規
通讯作者：
今西将也，稲葉光紀，酒井勇輔，高橋智一，鈴木昌人，青柳誠司，福永健治，高澤知規