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Development of magnetically driven multifunctional connection modules suitable for next generation capsule endoscope

Research Project

Project/Area Number 19K04353
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21010:Power engineering-related
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

Honda Takashi  九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (70295004)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsカプセル内視鏡 / 永久磁石 / 磁気アクチュエータ / 細胞診 / 生検 / 穿刺 / ワイヤレス駆動 / 外部磁界 / 磁気トルク / 薬剤散布 / 磁気応用 / カプセル型医療機器 / 多機能化
Outline of Research at the Start

本研究では、磁石回転型の磁気アクチュエータの個別駆動法を利用することで、生検・細胞診といった診断機能や薬剤散布などの治療機能に関連する3つ以上の機能を、直径1cm、長さ3cmのカプセル内に組み込んだ磁気駆動多機能モジュールを開発する。さらに、既存のカプセル内視鏡の後方に多機能モジュールを連結するための手法を提案し、その実現の可能性を実際に近い環境下にて検証する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, magnetically driven multifunctional modules for connecting to an existing capsule endoscope were proposed with the aim of realizing a next-generation capsule endoscope with diagnostic and therapeutic functions. The modules have a built-in actuator including a permanent magnet and can be wirelessly driven by external magnetic fields. In addition to the main functions of cytopathology, biopsy, and puncture injection, this research attempted to provide the function of staying in the small intestine and the function of alignment. As a result of the drive test in an environment close to the actual environment, the desired operation was confirmed and the effectiveness of the proposed method was demonstrated.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

カプセル内に組み込んだ磁気アクチュエータを外部磁界でワイヤレス駆動する手法は、単一の機能であれば技術的には難しくなく、すでに多くの文献で有用性が示されている。一方、本研究で実施したような複数機能を外部磁界だけで制御した報告は皆無であり、本研究の提案手法は診断・治療を行うカプセル内視鏡の実現に大きく貢献すると期待される。また、より小型で体内に埋め込む医療機器の多機能化にも有用な技術であり、ミクロの決死圏のようなインプランタブルデバイスへとつながる基本技術になると期待される。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] 医療用カプセルのための磁気駆動生検鉗子の提案2022

    • Author(s)
      山井涼将, 本田崇
    • Journal Title

      電気学会論文誌A

      Volume: 142

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Proposal of Magnetic Actuator for Brush Cytology and Anchoring Function Applicable to Capsule-type Medical Device2020

    • Author(s)
      大古場 隆士, 山崎 悠貴, 本田 崇
    • Journal Title

      Transaction of the Magnetics Society of Japan Special Issues

      Volume: 4 Issue: 1 Pages: 103-110

    • DOI

      10.20819/msjtmsj.20TR412

    • NAID

      130007839693

    • ISSN
      2432-0471
    • Year and Date
      2020-05-01
    • Related Report
      2020 Research-status Report 2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 外部磁界を利用したカプセル型医療機器のための薬物放出機構および穿刺機構の開発2022

    • Author(s)
      田村静, 財津佳治, 本田崇
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 外部磁界を利用したカプセル型医療機器に搭載する柔軟なアンカー機構の開発2022

    • Author(s)
      好田拓矢, 柴田仁, 本田崇
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] カプセル型医療機器に搭載する磁気アクチュエータの外部永久磁石によるワイヤレス駆動2022

    • Author(s)
      木村公亮, 本田崇
    • Organizer
      電気学会マグネティックス研究会
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      2021 Annual Research Report
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    • Author(s)
      青柳陽太, 本田崇
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      2021年度(第74回) 電気・情報関係学会九州支部連合大会
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      2021 Annual Research Report
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    • Author(s)
      本田崇, 木村公亮, 好田拓矢, 田村静, 青柳陽太
    • Organizer
      日本磁気学会 第234回研究会
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      2021 Annual Research Report
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      本田崇、山井涼将、木村公亮、田村静、好田拓也
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      山井涼将、本田崇
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  • [Presentation] カプセル型医療機器のための磁気駆動薬物放出機構の開2020

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      田村静、本田崇
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会 2020 in Kanazawa
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  • [Presentation] カプセル型医療機器のための磁気駆動による薬物放出機構および穿刺機構の開発2020

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      田村静、本田崇
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      2020年度(第73回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
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      木村公亮、本田崇
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      2020年度(第73回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
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      2020年度(第73回)電気・情報関係学会九州支部連合大会
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  • [Presentation] 磁気駆動生検鉗子を搭載したカプセル型医療機器の試作2020

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      山井涼将、本田崇
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      電気学会マグネティックス研究会
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      大古場隆士,本田崇,山崎悠貴
    • Organizer
      電気学会マグネティックス 医用・生体工学合同研究会
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  • [Presentation] カプセル型医療機器のための磁気駆動生検鉗子の試作2019

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      山井涼将, 松井利樹, 本田崇
    • Organizer
      第31回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] カプセル型医療機器に搭載可能な磁気駆動細胞診ブラシの特性評価2019

    • Author(s)
      大古場隆士, 本田崇
    • Organizer
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2019 in Hiroshima
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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