2018 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of basic technique of magnetic micro-actuator suitable for next generation multifunctional capsule endoscope
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16K06228
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
本田 崇 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (70295004)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | カプセル内視鏡 / 永久磁石 / 外部磁界 / 磁気トルク / 細胞診 / 生検 / 薬剤散布 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、診断・治療機能を有する次世代型多機能カプセル内視鏡に搭載するマイクロ磁気アクチュエータの開発と、それを外部磁界で制御するための個別駆動システムの確立であり、研究期間を3年間として実施した。2年目終了までに細胞診、生検、投薬の3機能についてそれぞれに適した磁石回転型のマイクロ磁気アクチュエータの開発と実際に近い環境（食用のブタ小腸を水槽内に沈め、実際に内圧が印加されている状態）における評価を行った。また、消化管の蠕動運動に逆らいその場に停滞する機能と自走機能を考案し、上記3機能と組み合わせた個別駆動に成功した。
これらの結果を受け最終年度となる本年度は、研究協力者の医師の意見を参考しながら各機能の動作の改良を図るとともに、3次元磁界発生システムを構築した。以下、それらについて簡単に述べる。
細胞診機能では、ブラシを前後に擦過させるだけでなく、微小磁石をブラシ先端に取り付けブラシに回転振動を加えることで粘液の採取量の大幅な増加に成功した。生検機構では、従来の円筒刃をカプセル側面から突出させる方式が医師から穿孔や出血の問題を指摘されたため、一般的な生検鉗子をカプセル内に組み込むことを試みた。鉗子の突出・格納及び生検カップの開閉の動作を1つの磁気アクチュエータで行える機構を考案し、組織採取が可能であることを実証した。投薬機構ではシリコーンバルーン内に薬剤を入れ、バルブの開閉で散布する機構を新たに提案するとともに、穿刺機能も組み込むことに成功した。
3次元磁界発生システムは、3軸のヘルムホルツコイルとPCに接続されたシグナルプロセッサから構成され、PC上で設定したプログラムによって任意の方向に直流磁界、交流磁界、回転磁界を発生させることを可能とした。また、可変抵抗器を利用したマンマシンインターフェイスでアクチュエータを直感的に動作させることにも成功した。
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Research Products
(6 results)
