| 研究分担者 |
松木 英敏 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70134020)
谷 順二 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (30006192)
長南 征二 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20005424)
荒井 陽一 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (50193058)
古屋 泰文 弘前大学, 工学部・知能機械工学科, 教授 (20133051)
浪間 孝重 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (70282069)
江 鐘偉 山口大学, 工学部・機械工学科, 教授 (60225357)
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| 配分額 *注記 |
7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2002年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2001年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
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| 研究概要 |
本研究はバルブ機構の簡素化をはかるために形状記憶合金を用いた人工括約筋システムを開発するものであり,人工バルブ用材料,機構設計と開閉動作制御,人体への適応性及び臨床上の装着のしやすさ等様々な点から検討し,より実用的で耐久性がありかつ装着し易い人工開閉弁の実現を目指す物である.
まず初めに,管腔臓器の人工開閉弁の中でも特に人工尿道開閉弁の開発を目指し,形状記憶合金をアクチュエータとする尿道開閉用人工バルブシステムの開発を行った.形状記憶合金の薄板からなる人工尿道バルブの製作や改良を加え,電池駆動型非接触経皮的電力伝送システムの製作および改良,さらにエネルギ伝送システムの高効率化やSMA表面温度制御システムについて検討を行い,犬を用いた動物実験により本システムの性能について調査を行い,本人工尿道開閉弁システムの有効性を明らかにした.
さらに得られた知見を元に,最終年度は直腸装着型人工開閉弁,つまり人工直腸バルブシステムの開発に取り組んだ.これまでの知見を元に形状記憶合金の薄板からなる人工直腸バルブの作製および改良,非接触経皮的電力伝送システムを用いエネルギ伝送システムの高効率化,また安定な温度情報信号の送受信が可能な温度制御装置の開発について検討を行った.犬による動物実験を行いその性能について調査した所,開発した人工大腸バルブの開閉動作が良好に行われたこと,また,電力伝送における省電力化や高効率化,また一定温度への制御が安定に可能であることが確認され,本人工直腸バルブシステムの有効性を明らかにした.
以上のように,形状記憶合金を用いた人工尿道バルブシステム,人工大腸バルブシステムを作製し,管腔臓器開閉用人工バルブの開発の有効性について明らかにした.
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