2018 Fiscal Year Annual Research Report
Design and fabrication of endovascular implant controlled by external magnetic field
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17K18874
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
竹村 泰司 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (30251763)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 努 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助手 (70251767)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 磁場制御 / 体内インプラント / 低侵襲治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
動脈の内側にコレステロールなどの脂質が固化すると血管を狭窄し、動脈硬化の一因となる。表面にダイアモンド粒子を付着させたロータブレーダ（直径1.25-2.5 mm）をカテーテルで導入し、脂質を掘削する治療が実用されている。これを1 mm径の小型インプラントで置き換え、ワイヤレスの低侵襲治療を実現することを本研究の目的とした。人体を挟むコイル間隔（300～450 mm程度）でインプラントを駆動制御することは、容易ではない。本課題ではコイルアレー方式を新たに提案し、コイル及びインプラントの設計試作を通じてその有効性を検証することが特色である。磁場で駆動させるいわばマイクロロボットは、動脈硬化に限らず種々の低侵襲治療に適応される波及効果が期待される。
平成30年度は、コイルアレーの消費電力を一定にした条件下で、インプラントの位置・駆動制御を可能とする励磁条件を最適化した。さらにインプラントが血流に流されない励磁条件も明らかにできた。インプラントを位置検出する方法の原理検証を終え、当初計画について所望の実験を実施し、研究成果を得た。また1mm以下の小径インプラントでは電池を装着することが難しく、電磁誘導方式による送電コイル・受電コイル間でのワイヤレス給電が有望である。印加磁場の時間変化率に無依存の高速磁化反転を生じる特殊な磁性線に着眼し、交流磁場において受電コイルに正負のパルス電圧を誘起する全く新しい要素技術を見いだした。従来用いられている高透磁率フェライトをコアとする受電コイルと比較して、低周波領域で伝送効率が高いことを実証した。
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