2014 Fiscal Year Research-status Report
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25820074
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
石川 諭 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60612124)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 柔軟性計測 / 集中系モデル / 押込み試験 / 振動加振 / 弾性率 / 触診 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，生体組織のような柔軟物の硬さを計測するために，接触子の押込み試験を用いる方法と，横波を与えて硬さを計測する方法を考案し，両手法の開発を進めていく．1年目は，両手法における動的挙動現象に対して，生体を1次元多自由度集中系にモデル化し，1層柔軟物に対する弾性率の計測方法を提案し，妥当性を確認した．
本年度は，生体内に異常組織がある場合に異常組織，正常組織それぞれの硬さと境界の位置を同定する手法を確立した．
押込みの手法では，接触子を2層弾性体に押込んだときの応力分布を用いて，接触子下部の弾性体を質点，結合ばね，結合減衰，基礎支持ばね，基礎支持減衰で構成される多自由度集中系にモデル化した．そして，太さの異なる2本の接触子を用いて，弾性率が異なる2層柔軟物の下部弾性率と境界位置を同定する手法も提案した．そして，上下硬さが異なる2層シリコンの下部弾性率と境界位置の計測を行った．測定した下部弾性率とレオメータの測定結果を比較し，弾性率が定量的によく一致する結果となった．また，測定した境界位置も実際の境界位置とよく一致し，提案手法が妥当であることを確認した．
横波の手法においても，2層弾性体におけるの集中系モデルを作成した．そして，生体を加振させたときの周波数応答計測結果とモデルによる計測結果が一致するように下部弾性率と境界位置を同定する方法を提案した．そして，上下硬さの異なる2層シリコンを用いた同定実験を行い，妥当性を確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り，生体内に異常組織がある場合を想定し，上下硬さが異なる2層弾性体におけるの集中系モデルを作成し，弾性率が異なる2層柔軟物の下部弾性率と境界位置を同定する手法を押込みの手法，横波の手法それぞれで提案した．それぞれに手法において，上下硬さの異なる2層シリコンを用いた同定実験を行い，妥当性を確認した．計画通りに研究は進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでは，硬さの異なる2層柔軟物の弾性率，境界位置の計測手法を提案したが，今後は3層以上の場合の計測手法を提案する．また，これまでは，円筒容器内の柔軟物という限定された条件における測定の妥当性を示したが，触診などの実際の診断条件における測定可能性の検証を行っていく．
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| Causes of Carryover |
２年目の計画を終えるにあたって25万程度の余りが生じたが，次年度の研究に有効に利用するため次年度使用に回した．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度はリアルタイムで生体硬さを計測するシステムを制作することになるが，そのための部材を購入する予定である．
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Research Products
(2 results)
