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体外からの磁場制御により駆動・治療操作可能な血管内インプラントの設計試作

研究課題

研究課題/領域番号 17K18874
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 電気電子工学およびその関連分野
研究機関横浜国立大学

研究代表者

竹村 泰司  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (30251763)

研究分担者 山田 努  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 助手 (70251767)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード磁場制御 / 体内インプラント / 低侵襲治療
研究成果の概要

動脈の内側にコレステロールなどの脂質が固化すると血管を狭窄し、動脈硬化の一因となる。1 mm径の小型インプラントにより脂質を掘削するワイヤレスの低侵襲治療を実現することを研究目的とした。小型磁石を装着したインプラントを体外に設置したコイルにより位置・駆動制御することが可能であり、そのための体外コイルアレーの形状・電力等を明らかにした。
また小径インプラントに機能を付与するには電源が必要である。印加磁場の時間変化率に無依存の高速磁化反転を生じる特殊な磁性線に着眼し、高効率なワイヤレス給電の原理検証に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

動脈の内側に固化したコレステロールなどの脂質を掘削する治療法として、表面にダイアモンド粒子を付着させたロータブレーダ(直径1.25~2.5 mm)をカテーテルで導入する方法が認可されている。これを1 mm径の小型インプラントで置き換え、ワイヤレスで体外から制御することは低侵襲治療を実現する観点から極めて意義が大きい。また血管内に導入したインプラントやマイクロロボットを活用する治療についてはアイデアはあったが、電源をどうするかという具体的な提案に乏しかった。本研究では特殊な磁性線を用いる新しいアイデアで実現可能な技術を見いだしたことは学術的にも意義がある。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Dynamic Hysteresis Measurement of Magnetic Nanoparticles with Aligned Easy Axes2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Takahashi, Akitoshi Takebuchi, Tsutomu Yamada, and Yasushi Takemura
    • 雑誌名

      Journal of the Magnetics Society of Japan

      巻: 42 号: 2 ページ: 55-61

    • DOI

      10.3379/msjmag.1803R009

    • NAID

      130006407901

    • ISSN
      1882-2924, 1882-2932
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Wiegandワイヤコイルを用いた体内ロボットへの給電手法に関する考察2019

    • 著者名/発表者名
      和口修平、高橋克希、竹村泰司、河村篤男
    • 学会等名
      電気学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Vibration-type energy harvester for wide frequency range using a Wiegand wire2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Hoshiyama, Tsutomu Yamada, Yasushi Takemura
    • 学会等名
      Joint MMM-Intermag Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wireless power transmission for implantable medical devices using a Wiegand pulse in magnetic wires2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Takahashi, Tsutomu Yamada, Yasushi Takemura
    • 学会等名
      Joint MMM-Intermag Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhanced output power from energy-harvesting device using a Wiegand wire with flux guidance2019

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Sakai, Tsutomu Yamada, Yasushi Takemura
    • 学会等名
      Joint MMM-Intermag Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient wireless power transmission to medical implant using Wiegand sensor2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Takahashi, Tsutomu Yamada, and Yasushi Takemura
    • 学会等名
      IEEE International Magnetics Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Frequency dependence of wireless power transmission using Wiegand wire for implantable medical devices2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Takahashi, Tsutomu Yamada, Yasushi Takemura
    • 学会等名
      The Third International Workshop on Magnetic Bio-Sensing
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wireless power transmission to medically implantable device using magnetic wire2018

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Takemura
    • 学会等名
      10th International Conference & Exhibition on Biosensors & Bioelectronics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of magnetic field generated from body-size excitation coil for hyperthermia and implantable medical devices2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Aoto, Tsutomu Yamada, Yasushi Takemura
    • 学会等名
      The Biomedical Engineering Society Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent developments on Wiegand wire and its device applications2018

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Takemura
    • 学会等名
      Progress In Electromagnetics Research Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 横浜国立大学・研究者総覧(竹村泰司)

    • URL

      https://er-web.ynu.ac.jp/html/TAKEMURA_Yasushi/ja.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 横浜国立大学・竹村研究室

    • URL

      http://www.takemura.ynu.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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