胎児皮膚へのパッチ固定に向けたピンの構造変化による穿刺特性の評価

摘要

胎児期疾患の1つである脊髄髄膜瘤は，脊椎の成育不全により脊髄が体外に露出してしまう疾患(Fig. 1(a))で，脊髄の子宮壁との直接接触や髄液の体外流出により，主に神経障害を引き起こし，出生後下半身に障害が発生する．それに伴って車いすでの生活を余儀なくされる．近年，胎児期に治療を施すことで，出生後の障害が軽減されるという報告がなされている．脊髄髄膜瘤の胎児期の治療法としては，現状母体を開腹し，胎児を取り出したうえで患部を縫合する手法(Fig. 1(b))がある．しかし母体の開腹による治療は，母子共に侵襲性が高く，胎児を取り出した際の感染症などが問題視されている．そういった理由から内視鏡下手術にて患部をパッチで簡易的に保護(Fig. 1(c))し，出生後に改めて治療を行う手法が提案されている．この治療法において，パッチの患部への固定方法として皮膚への直接縫合での固定が提案されているが，胎児皮膚がもろく非常に難易度の高い手法となっている．そこで我々のグループでは，固定方法としてマイクロ吸盤アレイを用いる治療用パッチを提案している(Fig. 2)．パッチには固定部としてマイクロ吸盤アレイ，手術中のパッチの位置決めのためのアンカ部としてピンを用いる．マイクロ吸盤アレイの吸着力によりパッチを固定し胎動や胎児の成長による皮膚の動きに吸盤が負荷に応じてスライドする機能の実装に向け，基礎的研究を行ってきた．一方，パッチアンカ部に関しては，胎児皮膚に対して刺入しやすく抜けにくいピンの開発が求められる．そのようなピンとして，ピン領域に薄膜を接着し，バルーンのように膨張させることでピン形状を変化させることが可能なピンを提案する．膨張させずに刺入することで，少ない負荷で刺入することができ，刺入後に構造変形させ，引っ掛かり構造を生じさせることで抜けにくくする(Fig. 3)．本研究では，提案構造のラージスケールモデルの試作とその穿刺特性の評価を目的とする．