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内視鏡医療トレーニングのための括約筋をもつアクティブ臓器モデルの開発

Research Project

Project/Area Number 21656063
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Intelligent mechanics/Mechanical systems
Research InstitutionHirosaki University

Principal Investigator

牧野 英司  弘前大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (70109495)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小野 俊郎  弘前大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30374812)
笹川 和彦  弘前大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50250676)
峯田 貴  山形大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50374814)
Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords知能機械 / 人間機械システム / 臓器モデル
Research Abstract

センサとアクチュエータをもつアクティブ臓器モデルの開発に関して、膵臓を対象として、(1)括約筋アクチュエータの開発、(2)括約筋アクチュエータのための高感度コンタクトセンサの開発、(3)樹脂造形法によるフレキシブル臓器形態モデルの形成について検討を行った。括約筋アクチュエータとして、空気圧アクチュエータを検討した。ゴムシートで作製したバルーンの膨張・収縮にともなうアクチュエータの開閉運動を用いることを前提に、ゴム材質の選定、ゴムシートの変形に関するバルーンの形状・サイズ・ゴム厚さの影響に関する基礎データを獲得し、これに基づいて3個の空気圧アクチュエータからなる括約筋アクチュエータを開発した。空気圧による括約筋アクチュエータの開閉量および応答速度を明らかにするとともに、閉じたときの内視鏡等の医療用ツールへの拘束力を明らかにした。コンタクトセンサとして、感圧導電性フィルムを用いたセンサを形成し、併せて、駆動用の電子回路を作製した。接触圧力の影響、応答速度を検討し、内視鏡などの医療用ツールが軽く接触したときに、アクチュエータが開閉動作できるコンタクトセンサとした。臓器形状モデルの形成に関して、樹脂造形法によるモールド形成のための適正条件を得るとともに、膵臓のように内部に膵管等をもつ臓器モールドの設計法を構築した。作製したモールドにシリコーンゴムを注入してフレキシブル臓器形態モデルを形成し、括約筋アクチュエータとコンタクトセンサを一体化して、アクティブ臓器モデルとする。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2010 2009

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 括約筋アクチュエータのためのシリコーンゴムバルーンの変形特性2010

    • Author(s)
      佐野雄介、牧野英司、峯田貴、鈴木秀典
    • Organizer
      2010年度精密工学会東北支部学術講演会
    • Place of Presentation
      岩手県工業技術センター(盛岡市)
    • Year and Date
      2010-11-27
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 形状記憶合金厚膜の形成と医用マイクロアクチュエータへの応用2009

    • Author(s)
      有坂達矢, 牧野英司
    • Organizer
      精密工学会東北支部学術講演会
    • Place of Presentation
      日本大学工学部(郡山市)
    • Year and Date
      2009-11-27
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Flash Evaporated SMA Thick Films for Medical Micro Actuators2009

    • Author(s)
      牧野英司
    • Organizer
      35th International Conference on Micro & Nano Engineering
    • Place of Presentation
      Ghent(Belgium)
    • Year and Date
      2009-09-30
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

URL: 

Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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