| 研究課題/領域番号 |
23K11868
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90130:医用システム関連
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
北野 雄大 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (30754600)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2028-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2027年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2026年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2025年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2024年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 超音波 / 医療機器 / 脊椎固定術 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
脊椎固定術の患者への負担軽減を目的として、超音波を利用した伸縮機構を持つロッドシステムを開発した。本研究の目的は可能な限り低い人体への負荷で動作するロッドシステムの構築である。負荷軽減には加振する超音波の周波数を高くすることが有効であり、1MHzの超音波で伸縮するロッドシステムの開発を目指す。
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| 研究実績の概要 |
予算調整に伴い、当初購入を予定していた解析ソフトウェアの購入が難しくなったため、次年度に予定していた低出力構造模索の一環として解析ソフトウェアの再検討と現環境の人体への負荷の評価を行った。評価として低侵襲加振器の変位計測と機械的な負荷（MI：メカニカルインデックス）の計測を行った。低侵襲加振器のように人体内部で振動する機器の評価は例が少なく、今後の負荷軽減を議論するうえで必要であると考えた。
変位の計測には光ファイバー式変位計D6-H2を用いた。同変位計は近傍感度が高く、高精度のオシロスコープに繋げることでμmの精度で計測が可能である。また、同変位計は高周波の計測に適しており、2MHzまでの振動を計測することが可能である。変位計を用いた計測では想定周波数において4～6μm程度の振幅が確認され、同装置の詳細な挙動が確認された。機械的な負荷の評価では低侵襲加振器を水槽に入れ、超音波メーター Sonic AO型を用いて音圧を計測することでMIの算出を行った。同計測装置の測定精度は±0.0003MPaであり、計測に十分な性能を持つ。低侵襲加振器周辺にて多点計測を行い、MIの分布を確認した。特にMIが高い部位は加振器周辺であり、MIの最大値が0.1程度であることが確認された。国内におけるMI値の上限値は1.9であることから本手法が十分に負荷の小さい手法であることが確認された。上記の研究結果をまとめ、査読ありの学会にて発表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
申請時の予算と交付された予算との差から、当初購入を予定していた解析ソフトウェアの購入が難しくなった為、代わりのソフトウェアの検討が必要になり、作業が遅延している。特に本研究において解析ソフトウェアの有無は重要な問題であるため、代替ソフトウェアの再検討が難航した。当初は年間ライセンスの契約と代替ソフトウェアの購入を検討したが、どちらも予算内での実現が難しいことが分かった。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初購入を予定していたソフトウェアの代替品の購入が急務であり、検討作業を進める。方策としては機能の制限を予定している。当初は5年目の素材の検討などを想定して拡張性の高いソフトウェアの購入を検討していたが、一年目の検討から購入が難しいことが分かった。その為、本研究で特に重要な高周波解析に絞った機能のみのソフトウェアを購入する方針で進める。
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