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内視鏡鉗子管路を挿通可能なPA式嗅覚センサの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H02109
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用システム
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

和田森 直  長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (60303179)

研究分担者 中川 匡弘  長岡技術科学大学, 工学研究科, 教授 (60155687)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード光音響分光法 / 内因性ガス / 内視鏡 / 医療・福祉
研究成果の概要

最近、人が病気ごとに固有のニオイを発する性質を診断に役立てようとする試みが注目されている。ニオイの診断的価値を明確にするためには、試料の採取方法の改良と分析時間の短縮とが必要と指摘されている。
そこで、研究初期より超微量ガス分析に対する超高感度性が提唱されている光音響分光法を応用して、内因性ガスが排出される部位付近で採取、分析するために、内視鏡の鉗子管路を挿通可能な寸法の光音響式嗅覚センサを開発した。既知濃度でのPA式嗅覚センサの感度特性評価をった。その結果、CO2の濃度1%以上で依存した最大振幅周波数における振幅を確認した。この値は光音響分光法のガス分析に対する能力からすれば不十分であった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本装置の性能の向上を図ることができれば、視覚情報だけでなく、嗅覚情報が加わることとなり、診断精度が向上すると考えられる。以前より、重篤な糖尿病患者、腎不全患者や肝臓疾患など、病気とニオイ成分との関係はよく知られている。光音響分光法は、照射光波長を測定対象の吸収波長に合致させることにより、さまざまな原因物質に応用可能であり、多くの疾病を非侵襲に診断できる可能性がある。
また、現時点での性能でも、ニオイの測定は、各種食品の品質管理、鮮度の測定、工場排気臭や環境モニタリングなどの応用面のみならず、ニオイの測定による物理化学反応の追跡などの基礎研究に至るまでの広範囲な応用の可能性を有している。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Evaluation of a photoacoustic bone-conduction vibration system2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki WADAMORI,
    • 雑誌名

      Evaluation of a photoacoustic bone-conduction vibration system.

      巻: 90 号: 7 ページ: 074905-074905

    • DOI

      10.1063/1.5081078

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dual-Wavelength Photoacoustic Gas Detection for Smart Endoscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki WADAMORI,
    • 学会等名
      41th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 内視鏡の鉗子管路を挿通可能な光音響式嗅覚センサの開発2019

    • 著者名/発表者名
      和田森 直
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Bone Conduction Vibration System Using Photoacoustic Effect2018

    • 著者名/発表者名
      Wadamori Naoki
    • 学会等名
      40th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 二波長光源を用いたグルコース水溶液の光音響信号の分析2018

    • 著者名/発表者名
      和田森 直
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Prototype of Bone Conduction Vibration System Using Photoacoustic Effect2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki WADAMORI
    • 学会等名
      IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グルコースを対象とした透明圧電フィルムの光音響検出器への応用2017

    • 著者名/発表者名
      和田森 直
    • 学会等名
      日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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