2002 Fiscal Year Annual Research Report
全方位診断及び治療可能なスマートカテーテル基盤技術の研究開発
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13355009
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
古屋 泰文 弘前大学, 理工学部, 教授 (20133051)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺岡 慧 東京女子医科大学, 腎臓病センター, 教授 (20147383)
長南 征二 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20005424)
守屋 正 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50087227)
棚橋 善克 東北大学, 医学部臨床系, 教授
岡崎 禎子 東京女子医科大学, 理工学部, 助教授 (10003328)
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| Keywords | 医療用内視鏡 / 弾性波 / センサ・アクチュエータ材料 / マイクロシステム / 画像診断 / 低侵襲治療 / 多機能化 / デジタルパルス圧縮技術 |
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| Research Abstract |
今年度〔平成14年度〕の大きな目標であった"石英伝送線路を介した高エネルギーの伝送実験"に成功、デジタル化パルス映像技術については、回転型プローブシステムは開発できたが、画像化には至らなかった。アクチュエータ用の新素材の開発や安全性向上のためのセンサシステムについても研究は順調に進行している。以下に各項目での成果をまとめた。
(a)マイクロファイバを用いた治療用高エネルギー弾性波伝送システム
・ファイバー伝送路:カーボンコート、アルミコート石英ファイバー伝送路を用いた高エネルギー伝送システムを構築した。
・ファイバーのバンドル化:カーボンコートファイバーを用いた3本までの伝送実験を進めた。
・1本の太径の音響ファイバーによる高エネルギー伝送の成功により生体組織(in vitro)でのタンパク質凝固の実績を得た。
(b)デジタル化パルス圧縮映像技術開発による高精細画像化
・デジタルパルス圧縮技術:対象が変位する場合に高精細な画像化が可能な分離圧縮方式、サイドローブの影響のない離散画像化手法を提案し、シミュレーションにより有効性を確認した。
・画像化実験:常に安定した超音波伝送が可能な伝送系を開発した。そして、実際に対象物からの反射信号を受信可能であることを確認した。
・ミラー回転機構の検討:画像信号を得るための音響ミラーの回転機構して最大直径2.4mmで全長10mmのDCマイクロモータ(ブラシレス)を採用した。
(c)カテーテル診断・治療部の小型多機能化
・生体内適応可能な感温型形状記憶合金の創製した。
・生体内適応可能な磁気駆動型形状記憶合金の創製した。
・感温型形状記憶合金複合デバイスの設計・試作:内視鏡先端部に装着することを想定した外径8mmの感温型および磁気駆動型形状記憶合金複合把持具モデルを試作、動作確認した。
・圧電マイクロアクチュエータの開発:膜厚10μm以上の圧電体(PZT)厚膜の微細加工技術ならびに圧電特性評価技術の検討を実施した。
(d)機構電子性システムと治療適用実験
・高精度小型センターホール式の3次元抗力センサを設計・試作を実施した。
・ユーザーインターフェース用ソフトの試作:センサ出力をもとに接触力・進行方向への角度・接触角度をリアルタイムで提示するためのユーザーインターフェース用ソフトの試作を行い、表示に成功した。
・安定的測定のための検討を実施した。
・3枚一体型ひずみゲージを設計した。
・加熱治療実験:生体組織を対象とし、マイクロファイバを用いた加熱治療実験を行った。その結果、組織内水分の突沸(腫瘍の血管内播種)などの危険な状態が起こらないことが確認できた。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 田中真美, 田中由浩, 石丸園子, 長南 征二: "触覚感性計測用センサシステムの開発"(社)日本機械学会IIP2002情報・知能・精密機器部門講演会、講演論文集. 02-13. 191-192 (2002)
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[Publications] 田中真美, 林寛貴, Jean-Luc Leveque, 田中八郎, 長南征二: "皮膚性計測用センサの開発研究"(社)日本機械学会IIP2002 情報・知能・精密機器部門講演会、講演論文集. 02-13. 193-194 (2002)
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[Publications] Y.Furuya, T.Kubota, T.Okazaki, M.Sato, M.Wutting: "Rapid-Solidification Effect on Magnetostriction in Iron-based Ferromagnetic Shape Memory Alloy"Materials Research Society. 703. 265-270 (2002)
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[Publications] 古屋泰文, 斉藤千尋, 岡崎禎子: "急冷凝固Fe-Ga合金における大磁歪現象"日本金属学会誌. 66. 901-904 (2002)
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[Publications] 山平傑, 新矢喜章, 田本静香, 相場満, 喜瀬純男, 古屋泰文: "官能型TiNi系急冷凝固ファイバの形状記憶特性"日本金属学会誌. 66. 909-912 (2002)
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[Publications] T.Okazaki, Y.Furuya: "Developments of New Thermo-and Magneto-elastic Metallic Sensor/Avtuator Mataerials by Controlling Microstructures by Raid-Solidification"Materiaux et Techniques. (in press). 3-3 (2003)
