革新的な医療機器開発の基盤となる熱設計指針の提案とその有用性評価
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20K12713
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90140:Medical technology assessment-related
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| Research Institution | Yonago National College of Technology |
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Principal Investigator |
上原 一剛 米子工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (10324998)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大林 徹也 鳥取大学, 研究推進機構, 准教授 (80348804)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 熱設計 / 医療機器 |
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| Outline of Research at the Start |
高機能化する医療機器の研究開発で今後解決すべき課題は，医療機器の発熱問題である．発熱量が多くなると患者の体表面や臓器との直接接触による臓器損傷などが懸念される．今後，日本から高度な医療機器を積極的に世界に向けて発信していくには，医療機器に特化した本質的な熱設計指針の確立が不可欠となる．本研究の目的は，人体との直接接触が生じる医療機器を対象にその熱設計の指針を得ることであり，ここではその基礎としてモデル実験や数値シミュレーションを通じて医療機器の内部に熱を積極的に閉じ込めて効率的に排出する方法がよいのか，医療機器の内部の温度分布が均一化する熱対策がよいのかについて学術的な観点から明らかにする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，医療機器を対象とした熱設計法や熱設計指針の構築を目的に，医療機器の熱問題の学術的な展開を目指すものである．2023年度は，(1)熱の流れを調整する部材の試作とそれを用いた熱設計法の検討，(2) 医療現場での使用状況における温度評価法の基礎的検討などを行った．主な成果は下記のとおりである．
(1) 医療機器や医療の現場で用いられる器具のうち，熱的な取り扱いが必要となるものとして，生殖補助医療の現場で用いられる医療用の培養ディッシュがある．医療の現場で用いられることから，培養ディッシュの内部環境を損なわず，かつ簡便に受精胚近傍の温度を保持する構造や素材の採用が必要である．2023年度は，顕微鏡観察工程において培養ディッシュ内の受精胚の温度変化を最小化するために，新たに4種類の粉体を用いた保温デバイス製作し，加熱および冷却時の保温デバイスの温度特性に及ぼす粉体の種類やその素材構成の影響を検討した．加熱・冷却実験の実施によって保温デバイスの温度特性を調べた結果から．粉体とエポキシ樹脂の質量割合の調整によって保温デバイスの温度特性を制御できる可能性があることを明らかにした．
(2) 生殖補助医療の一つである体外受精で用いられる培養ディッシュ内で受精胚近傍の温度変化を測定する一つの法として，温度によって色が変化する示温材を用いる方法について検討を行った．示温材の色変化と熱電対による温度測定結果を比較した結果から，培養液のモデルとして培養ディッシュに水を入れた状態でも示温材の色はディッシュ内底面の温度をよく反映したが，測定物の温度を相対比較するには示温材の測定範囲に応じたキャリブレーションが必要であるが明らかとなった．
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Report
(4 results)
Research Products
(3 results)
