2015 Fiscal Year Research-status Report
繊維素材の配向制御により異方性をもたせた低周波用電磁ファントムの開発
Project/Area Number |
15K16327
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Research Institution | Tokyo University of Science |
Principal Investigator |
山本 隆彦 東京理科大学, 理工学部, 講師 (50579761)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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Keywords | 模擬生体 / 誘電率 / 導電率 / 炭素繊維 / 異方性 |
Outline of Annual Research Achievements |
薬事法の改正によりすべての医療電子機器は電磁両立性(Electromagnetic Compatibility : EMC)を満足することが義務づけられた。これは医療機器に限らず多くの電子機器において不可欠な性能試験である。体内埋込型や密着型の電子機器では,生体の影響を考慮し,機器が実際に使用される状態に近い条件下でEMCをはじめとする各種機能試験が行われることが望ましい。このため,本研究では,生体の影響を考慮し実際に使用される状態に近い条件下において試験を実施できるよう,人体の電気的特性を模擬した電磁ファントムの研究開発を行っている。 従来の電磁ファントムはEMC試験などの対象周波数帯域と比較して高い周波数帯域での電気的特性模擬が主たる目的であり,低周波数帯域において電気的特性を十分に模擬できていない。特に同周波数帯域においては,生体と比較して誘電率が低く,材料調整のみではこれを調整することはできなかった。そこで,我々はカーボン繊維を添加し,高含水ゲルファントムの誘電率を大幅に向上させることに成功した。 これまでのファントムの電気的特性は等方性を有するとみなされて研究開発がなされてきた。しかしながら,筋肉などは異方性を有すると考えられるため,ファントムのさらなる高性能化の一つとして,異方性を付加させることが期待されている。これにより,これまで以上に生体に近いファントムを実現することができると期待できる。従来よりも実使用に近い状態での医療機器のEMC評価が行えることから,医療機器の開発段階において,より実際の使用に近い状態でデータ収集を行うことができ,実用化後に予期せぬEMCに関する事故の減少をも期待することができ,国民生活をより安全にできる。 今年度は,その基礎的検討として,模擬生体への異方性の付加について検討を行った。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は,カーボン繊維を用いた電磁ファントムの特性の基礎的評価,繊維素材の調査・評価,繊維素材の配向制御と特性評価について検討を行うことを予定していた。炭素繊維を添加した際の電磁ファントムの特性評価をほぼ完了し,配向制御の方法について既に検討を始めている。
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Strategy for Future Research Activity |
今年度はドクターブレードを用いて,面方向に炭素繊維の方向をそろえる検討を行った。平成28年度以降,これを継続させる予定である。また,計画段階で提案している,電磁界による炭素繊維の方向制御についても検討を進める予定である。
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Causes of Carryover |
試料を作成する際に必要な材料費が予定よりも低廉に済んだため。
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Expenditure Plan for Carryover Budget |
電磁界を付加する形で模擬生体に異方性を付加する検討を行う。電磁石などの購入に予算を充てる予定である。
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Remarks |
現在製作中。
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Research Products
(4 results)