2022 Fiscal Year Annual Research Report
能動的精密表面温度計測を用いた熱パルスレーダ－による癌の生体内診断
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20H02092
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| Research Institution | Hachinohe National College of Technology |
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Principal Investigator |
圓山 重直 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (80173962)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野中 崇 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00390386)
井関 祐也 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00780222)
細川 靖 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50270195)
藤村 卓 東北大学, 大学病院, 講師 (50396496)
山家 智之 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (70241578)
岡部 孝裕 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (70772713)
古川 琢磨 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (80818518)
郭 福会 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (40611356)
横田 実世 八戸工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (70827451)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | サーミスタ / 熱パルスレーター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，これまで研究してきたガードヒータ型高精度表面温度計測をさらに発展させ，半導体薄膜サーミスタを用いた皮膚癌や内視鏡手術用カテーテル熱パルスレーダーを開発し，癌の生体内診断を行う新たな診断法を確立することである．さらに動物実験や，模擬生体で皮膚や臓器内部の熱的性質を計測し，手術や診断の精度を格段に向上させる．つまり，（1）薄膜サーミスタと小型ペルチェモジュールを組み合わせた高精度能動温度プローブのプロトタイプを製作し，ダブル熱パルスレーダーの基本動作を模擬生体で実験する．（2）皮膚ガンや臓器ガンが，リンパ血流などの物質移動が大きいことを考慮した新しい生体伝熱モデルの構築を行い，熱パルスレーダーの臨床結果を記述する新理論を展開する．（3）さらに小型のサーミスタ・プローブと小型ペルチェ冷却機構を製作し，内視鏡に組み込んで消化器や腹腔内手術の新しい診断方法としてのカテーテル型熱パルスレーダーを開発し，模擬生体と動物実験でその有用性を実証する．
前年度までに高精度能動温度プローブを用いた実験的検討および数値的検討が完了し皮膚癌の早期診断の可能性を明らかにした．また，複数のサーミスタをmKオーダーで温度検定可能な固体型温度校正装置の開発および熱的評価実験を実施し本装置の有用性を確認した．
最終年度にあたる令和4年度には固体型温度校正装置の高精度制御のために，装置の更なる改良とペルチェモジュールのPIDパラメータの制御の最適化を実施した．また，固体型温度校正装置を用いて各熱パルスレーダーのmKオーダーでの温度校正を実施し，計測精度について詳細な調査を行った．
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Numerical study on the effective thermal conductivity measurements of human skin using a guardheated probe using thin-film thermistors2022
Author(s)
Koujiro Kurosawa, Yuya Iseki, Takuma Kogawa, Takashi Nonaka, Yasushi Hsokawa, Fuhui Guo, Takahiro Okabe, Yutaro Tabata, Tadashi Matsudate, Shuji Inamura, Masaya Higashi, Manabu Orito, Shigenao Maruyama
Organizer
The 1st Annual Meeting of BioEM
Int'l Joint Research
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