患者と医師の負担低減を目的とした多機能マイクロカテーテル遠隔操作システム

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13555074
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 福田 敏男 名古屋大学, 先端技術共同研究センター, 教授 (70156785)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 根來 真 名古屋大学, 医学部, 助手 (90115618) ; 長谷川 泰久 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (70303675) ; 新井 史人 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (90221051) ; 見上 孝 クリニカルサプライ, 研究開発部, 副部長(研究職) ; 糸魚川 貢一 東海理化電機製作所, 開発部, 主担当員(研究職)
• Keywords: カテーテル / 遠隔操作 / 遠隔医療 / スレーブ装置 / 触覚センサ / 圧電薄膜 / 水熱合成法 / マイクロセンサ

Research Abstract

以下に示す2つの研究課題に分けて研究開発を行った.
1.マスタースレーブシステムの開発
カテーテルとガイドワイヤーが独立に遠隔操作できるように,スレーブ装置を開発した.自由度は前後1自由度と回転1自由度の合計2自由度である.特に,前後の駆動方式はシャープペンシルの機構を模擬した間欠駆動方式とした.これにより,従来のローラー駆動形式と比較して,安全性の向上が期待できる.また,回転駆動に伴う配線の処理が簡素化できた.また,患者間の感染を未然に防止し,衛生上の問題がでないように,カテーテルとスレーブ装置との接触部分をディスポーザブルとして保守性を向上した.これをスレーブとした遠隔操作システムを構築し,主にスレーブ装置の基礎特性を評価した.
2.超小型触覚センサの開発
カテーテルの先端に装着可能な直径1mmの超小型触覚センサを設計し,試作した.本センサは圧電薄膜によるアクチュエータ機能を利用して振動を励起し,センサが対象に接触したときのインピーダンス変化を圧電薄膜のセンサ機能を利用して検知するものである.圧電薄膜はチタン基板に水熱合成法を利用して成膜した.振動素子は外形1mmの金属パイプに振動子がパイプの内壁に接触しないように固定した.センサ先端には樹脂のキャップを取り付けて振動子をパイプ内に封入した.センサ先端が外部に接触すると,樹脂が変形して振動子に接触する.試作したセンサの特性評価を行った結果,接触情報を検出できることを確認した.