ヒ-トパイプ方式による生体内局所加温・冷却システムの試作

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01870009
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 彼末 一之 大阪大学, 医学部, 助教授 (50127213)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小川 倉一 大阪府立産業技術総合研究所, システム技術部, 総括研究員 ; 梁瀬 素子 大阪大学, 医学部, 助手 (30220198) ; 田中 英登 大阪大学, 医学部, 助手 (60163557) ; 松村 潔 大阪大学, 医学部, 助手 (10157349)
• Keywords: ヒ-トパイプ / 生体加温・冷却 / 小型・軽量

Research Abstract

生体局所の加温、冷却は温熱生理学において不可欠な研究手法である。特に、深部温受容部位として重要な脳の温度刺激時の解析から、体温調節系の中枢機構に関する多くの知見が得られてきた。現在脳温度刺激には温冷水環流による熱極thermodeが主に用いられている。ところがこの方法は常に外部より水を供給する必要があるため動物の行動がどうしても制限される。また現在細い熱極でも直径0.8mmあり、さらに熱極の先端が一番温度変化が大きいとはいえ軸に沿った部分からの熱伝導は不可避であり、限局した微小部位の温度刺激は難しい。高周波あるいはレ-ザ-による刺激も行なわれているが、加温のみで冷却が出来ないのが問題である。本研究の目的は最近注目を集めているヒ-トパイプ方式を用いて生体微小局所(特に脳)の加温、冷却システムを開発しその有用性を検討することである。本年度は極細ヒ-トパイプの開発を行った。試作の結果得られたのは、長さ25mm、一辺0.7mmの正方形の断面を持つ銀製のもので、これは中性子写真によりヒ-トパイプとして機能していることを確認した。このヒ-トパイプの一端に5×5mmのペルチエ素子と冷却用フィンを一体化した加温・冷却器を装着した。この加温・冷却部分の大きさは7×7×5mm、全体の重量は0.6gと当初の目的の小型・軽量なヒ-トパイプが一応完成できた。ただ現時点では温度測定用の熱電対をヒ-トパイプと一体化するまでには至っていない。現在ヒ-トパイプの一辺に溝を切りここに熱電対を埋め込んで先端の温度を計れるようにしたものを開発中である。来年度はこれの完成を急ぎ性能試験・生体応用を行う予定である。