生体安全性を考慮した容量結合による新しい非接触電力伝送システムの設計・開発

• 研究課題/領域番号: 20760185
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 東京理科大学
• 研究代表者: 柴 建次 東京理科大学, 基礎工学部, 准教授 (10343112)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2010年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 電気機器 / ボーラス / FDTD / SAR / 電極 / 非接触 / 人体モデル / 容量結合 / 電力伝送 / 模擬生体 / ICNIRP / 高周波 / 電流密度 / 体内埋込 / カプセル型内視 / 人工心臓 / エネルギー伝送

研究概要

本研究では,人体表面に電極を貼りつけて用いる非接触電力伝送システムを提案する.日本人成人男性の34組織人体モデルの体表面に,送電電極を設置し,人体モデルの腹部深部に埋込型機器を設置した.電磁界解析により,埋込型機器の受電電力を求めた.その結果,最大受電電力は,周波数40MHz以上で2mW程度であることがわかった.以上より,このシステムにより,消費電力の小さい埋込型小型医療機器への電力伝送が可能であることが確認された.

研究成果

• [雑誌論文] 体内埋込型小型医療機器のための 容量結合型非接触電力伝送-送受電電極面積と受電電力の関係- (2010)
  • 著者名/発表者名: 種田敦, 柴建次
  • 雑誌名: 電気学会リニアドライブ研究会 ページ: 37-43
  • NAID: 10027632893
• [雑誌論文] 体内埋込式小型医療機器を対象とした容量結合型非接触エネルギー伝送-最大受電電力の解析- (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸山大海, 檜垣直哉, 柴建次
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告アンテナ・伝搬(AP2009-177) ページ: 123-127
  • NAID: 110008001605
• [雑誌論文] 体内埋込型小型医療機器のための容量結合型非接触電力伝送-送受電電極面積と受電電力の関係- (2010)
  • 著者名/発表者名: 種田敦, 柴建次
  • 雑誌名: 電気学会リニアドライブ研究会 巻: LD-10-54 ページ: 37-43
  • NAID: 10027632893
• [雑誌論文] 体内埋込式小型医療機器を対象とした容量結合型非接触エネルギー伝送-最大受電電力の解析- (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸山大海, 檜垣直哉, 柴建次
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 アンテナ・伝搬(AP2009-177) 2010年1月22日 ページ: 123-127
  • NAID: 110008001605
• [学会発表] 体内埋込型小型医療機器のための容量結合型非接触電力伝送-ボーラス濃度と受電電力の関係- (2011)
  • 著者名/発表者名: 種田敦、柴建次
  • 学会等名: ライフサポート学会第20回フロンティア講演会
  • 発表場所: 東京電機大学神田校舎
  • 年月日: 2011-03-05
• [学会発表] 容量結合方式による体内埋込型医療機器用非接触エネルギー伝送システムの設計 (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸山大海, 平野陽豊, 柴建次, 辻敏夫
  • 学会等名: 第41回日本人間工学会中国・四国支部大会
  • 発表場所: 県立広島大学
  • 年月日: 2010-11-22
• [学会発表] 高周波電流による体内埋込型医療機器への無線電力伝送-受電電力とSAR,電流密度の解析- (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴建次, 丸山大海
  • 学会等名: 生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会
  • 発表場所: 大阪大学基礎工学部
  • 年月日: 2010-09-18
• [学会発表] Energy Transmission for Implantable Medical Devices Using Capacitive Coupling (2010)
  • 著者名/発表者名: 柴建次, 丸山大海, 檜垣直哉
  • 学会等名: 第49回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 大阪国際交流センター
  • 年月日: 2010-06-25
• [学会発表] 容量結合を利用した体内埋込式小型医療機器用非接触電力伝送-最適な伝送周波数の検討- (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸山大海, 平野陽豊, 檜垣直哉, 柴建次
  • 学会等名: 第7回生活支援工学系学会連合大会
  • 発表場所: 高知工科大学
  • 年月日: 2009-09-25
• [図書] ワイヤレス・エネルギー伝送技術の最前線 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柴建次, 他42名
  • 出版者: エヌ・ティー・エス
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.rs.noda.tus.ac.jp/shibalab/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.rs.noda.tus.ac.jp/shibalab/index.html
• [備考]
  • URL: http://homepage3.nifty.com/kenjishiba/index.,htm
• [備考]
  • URL: http://homepage3.nifty.com/kenjishiba/index.htm
• [産業財産権] 非接触電力伝送システムおよび電子装置 (2008)
  • 発明者名: 柴建次
  • 権利者名: 東京理科大学
  • 産業財産権番号: 2008-285998
  • 出願年月日: 2008-11-06
• [産業財産権] 高周波電流電圧測定用フォトカプラ及びこれを用いた測定装置 (2008)
  • 発明者名: 柴建次
  • 権利者名: 東京理科大学
  • 産業財産権番号: 2008-298816
  • 出願年月日: 2008-11-21
• [産業財産権] 非接触電力伝送システムおよび電子装置 (2008)
  • 発明者名: 柴建次
  • 権利者名: 広島大学
  • 出願年月日: 2008-11-06
• [産業財産権] 高周波電流電圧測定用フォトカプラ及びこれを用いた測定装置 (2008)
  • 発明者名: 柴建次
  • 権利者名: 広島大学
  • 出願年月日: 2008-11-21