2020 Fiscal Year Annual Research Report
弾性ループ機構と同軸半割り機構を統合した新規弾性マイクロ波手術機器の開発と評価
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18H01408
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
山田 篤史 滋賀医科大学, 医学部, 特任准教授 (40534334)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仲 成幸 滋賀医科大学, 医学部, 非常勤講師 (10359771)
谷 徹 滋賀医科大学, 医学部, 特任教授 (20179823)
望山 洋 筑波大学, システム情報系, 教授 (40303333)
新田 哲久 滋賀医科大学, 医学部, 非常勤講師 (40324587)
森川 茂廣 滋賀医科大学, 神経難病研究センター, 客員教授 (60220042)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 弾性ループ機構 / マイクロ波治療機器 / 操舵機構 / Active Sheath機構 / フレキシブルメカニズム / 医療機器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，試作機を用いた動物実験にて，焼灼による反射波の測定をおこない，マイクロ波機器デザインのベースとしてまとめた．また，ループ構造のバリエーションの提案・分類・設計論の構築まとめをおこなった．
本研究で構想した弾性ループ構造は，研究期間中に，様々なバリエーションの創出に成功した．一つ目は，穿刺針やカテーテルの内側に挿入したループ型の弾性構造体（ループアーム）により屈曲力を発生させるActive Sheath機構である．ループアームは外筒の軸周りに自由に回転できるため，外筒を全方向に屈曲させることができる．二つ目は，トルクワイヤを用いた弾性ループ構造である．外筒に内包していたループアームを先端から突出させるとともに，根元側端点を押し引きするだけでなく，ループの長軸周りのトルクも入力とすることで，スネアに代表されるループ型医療機器の形状操作特性を飛躍的に向上させることに成功した．三つ目は，弾性ループ構造を内視鏡やカテーテルの屈曲駆動用のワイヤに応用した，ループ状の制御ワイヤ構造である．ループ状の制御ワイヤ配線は，牽引時にワイヤにかかる張力と，屈曲時にワイヤにかかる応力集中を半分ほどに抑制できる．また，制御ワイヤをループ状にしたことで，ワイヤ配線部材と組み合わせた準非干渉駆動機構を実現することができた．これらバリエーションについては（山田，弾性ループを用いた連続体デバイスの操舵機構，J JSCAS, 23(2), 65-72, 2021）に一部記載している．
マイクロ波については，各実質臓器に対するシーリング特性評価を進めつつ，照射特性を把握するために，反射波の計測をおこなった．また，計測システムを構築し，スミスチャート上でインピーダンスの時間変化を計測した．それらをまとめて，組織への接触状態や状況に応じたインピーダンス変化を考察した．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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