2015 Fiscal Year Research-status Report
高効率無線電力伝送を実現するインプラント医療機器位置推定方式
| Project/Area Number |
15K18063
|
|---|
| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
安在 大祐 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40611116)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | インプラント機器 / 位置推定 / 方向推定 / 散乱電界 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、通信機能を有しないインプラント医療機器の高精度な位置・方向推定技術、及び高効率な無線電力伝送システムの開発である。この目的に対して、本研究開発は平成27年度において「体内内部構造推定を利用したインプラント医療機器位置推定法の開発」に取り組んだ。まず、マイクロ波帯電波による体内内部構造推定に用いる数学モデルの確立をまず実施した。周波数帯としては無線電力伝送を実現可能なマイクロ波帯を想定し、生体から発生する散乱電界を電磁界解析の１手法であるFDTD（Finite Difference Time Domain）を用いて計測・モデル化を行った。その結果として、生体内中に存在する金属（インプラント機器）による散乱電界の定式化、及びそれに基づいた位置推定法を開発した。また、各時刻に推定した個々の位置情報を基にしたインプラント機器方向推定法を提案し、その特性評価においても理論解析や計算機シミュレーションにより評価を実施した。その結果、インプラント機器の方向を10度以下の精度で推定可能であることを確認した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画に掲げた事項はすべて実施済みであり、予定通りに来年度の研究に着手可能な状況であるため。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度では当初計画に掲げたとおりインプラント医療機器に適した無線電力伝送方式の開発及び評価を実施する。28年度の実施項目としては「周波数やコイル形状の最適化」を目的とし、インプラント医療機器に適した無線電力伝送方式の開発を行う。無線電力伝送方式の最適化項目としては、周波数帯とコイル形状と方式について検討を予定している。コイルの大きさは周波数帯にも影響を受けるためインプラント医療機器に適用可能な大きさでのコイル形状を実現する周波数帯を模索する。無線電力伝送の効率には人体電気定数の周波数依存性から周波数帯の選択が重要であり、この点も詳細に検討する。また、無線電力伝送方式については磁界共鳴方式と電磁誘導方式の2方式を候補とし評価を行う。上記の検討は、FTDTシミュレーションとmatlabによる数値解析により実施する。
|
| Causes of Carryover |
計算機ワークステーションの調達が予定より安価に行えたため。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度もワークステーションの購入を予定しており、その物品費として計上する予定である。
|
