高速度カメラを用いた３方向等角投影によるｅＰＴＦＥ弁葉挙動可視化システムの開発

先天性心疾患に対する外科的治療として延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）製３弁付き導管を用いた右室流出路再建術が行われている。臨床成績により中長期的な安定性が示されていることから、ｅＰＴＦＥ弁の医学的な有用性が示されている。本研究では工学的なアプローチから生体内の右心系の拍動流下におけるｅＰＴＦＥ弁葉内の力学状態を定量評価することを目的として、３台の高速度カメラを用いた３枚の弁葉の挙動を同時に撮影可能な装置の構築を行った。撮影方法として屈折率の変化を小さくするために水中カメラを用いた。１台のカメラで２枚の弁葉を撮影するために３台のカメラを１２０°ごとに配置した。さらに、対象物の中心をと...

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Published in生体医工学 Vol. Annual59; no. Abstract; p. 333
Main Authors 白石, 泰之, 山岸, 正明, ナラコット, アンドリュー, 山家, 智之, 山田, 昭博, 永野, 友香
Format Journal Article
LanguageJapanese
Published 公益社団法人 日本生体医工学会 2021
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ISSN1347-443X
1881-4379
DOI10.11239/jsmbe.Annual59.333

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Abstract 先天性心疾患に対する外科的治療として延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）製３弁付き導管を用いた右室流出路再建術が行われている。臨床成績により中長期的な安定性が示されていることから、ｅＰＴＦＥ弁の医学的な有用性が示されている。本研究では工学的なアプローチから生体内の右心系の拍動流下におけるｅＰＴＦＥ弁葉内の力学状態を定量評価することを目的として、３台の高速度カメラを用いた３枚の弁葉の挙動を同時に撮影可能な装置の構築を行った。撮影方法として屈折率の変化を小さくするために水中カメラを用いた。１台のカメラで２枚の弁葉を撮影するために３台のカメラを１２０°ごとに配置した。さらに、対象物の中心をとらえるためにカメラにθ軸回転ステージを取り付けることで角度をつけた。また、３台のカメラを無線通信で同時に操作するために水中アンテナを作成しカメラに張り付けた。各カメラペアの校正および対象物の三次元表面再構築を行うために、円柱型の校正対象物および直径０．８ｍｍのドットによるランダムパターンが印字された対象物を撮影し、取得したステレオ画像を用いて三次元再構築した。構築した３方向等角投影カメラ配置の撮影装置により、対象物の三次元表面の再構築が可能であることを確認した。以上の結果より、構築したシステムを用いてｅＰＴＦＥ弁葉の三次元表面を再構築し、弁葉挙動を解析しうることが示唆された。
AbstractList 先天性心疾患に対する外科的治療として延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）製３弁付き導管を用いた右室流出路再建術が行われている。臨床成績により中長期的な安定性が示されていることから、ｅＰＴＦＥ弁の医学的な有用性が示されている。本研究では工学的なアプローチから生体内の右心系の拍動流下におけるｅＰＴＦＥ弁葉内の力学状態を定量評価することを目的として、３台の高速度カメラを用いた３枚の弁葉の挙動を同時に撮影可能な装置の構築を行った。撮影方法として屈折率の変化を小さくするために水中カメラを用いた。１台のカメラで２枚の弁葉を撮影するために３台のカメラを１２０°ごとに配置した。さらに、対象物の中心をとらえるためにカメラにθ軸回転ステージを取り付けることで角度をつけた。また、３台のカメラを無線通信で同時に操作するために水中アンテナを作成しカメラに張り付けた。各カメラペアの校正および対象物の三次元表面再構築を行うために、円柱型の校正対象物および直径０．８ｍｍのドットによるランダムパターンが印字された対象物を撮影し、取得したステレオ画像を用いて三次元再構築した。構築した３方向等角投影カメラ配置の撮影装置により、対象物の三次元表面の再構築が可能であることを確認した。以上の結果より、構築したシステムを用いてｅＰＴＦＥ弁葉の三次元表面を再構築し、弁葉挙動を解析しうることが示唆された。
Author 永野, 友香
山田, 昭博
白石, 泰之
ナラコット, アンドリュー
山岸, 正明
山家, 智之
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  fullname: 永野, 友香
  organization: 東北大学大学院医工学研究科
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