次世代型カプセル内視鏡に搭載する診断・治療用マイクロ磁気アクチュエータの開発

• 研究課題/領域番号: 25420260
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電力工学・電力変換・電気機器
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 本田 崇 九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70295004)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: カプセル内視鏡 / 永久磁石 / 外部磁界 / 磁気トルク / 細胞診 / マイクロポンプ / アンカー機構 / 擦過細胞診

研究成果の概要

本研究では、次世代型カプセル内視鏡に求められる2つの新機能を実現するためのマイクロ磁気アクチュエータを提案した。1つは、細胞診ブラシを擦過する診断機能で、外部磁界の印加方向を制御することで、カプセルの回転、及びブラシの突出、擦過、格納の動作を可能とする。もう1つは、薬剤散布による治療機能で、回転磁界によって送りねじ型アクチュエータを駆動し、その場にとどまるためのアンカーを拡張しながら薬剤タンクを押し込む。模擬小腸やウシ・ブタの小腸内における駆動試験の結果、いずれの機能も動作を確認することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Performance evaluation of magnetically driven cytology brush applicable to capsule endoscopy (2016)
  • 著者名/発表者名: Kohei Hajima, Maki Yamashita, Takashi Honda
  • 雑誌名: International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics 巻: 50 号: 1 ページ: 167-176
  • DOI: 10.3233/jae-150101
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fabrication of magnetic microactuators for cytology brush built into capsule endoscope (2015)
  • 著者名/発表者名: Maki Yamashita, Takashi Honda
  • 雑誌名: Electronics and Communications in Japan 巻: 98 号: 4 ページ: 27-34
  • DOI: 10.1002/ecj.11648
  • NAID: 10031175273
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] カプセル内視鏡に搭載する細胞診ブラシ用マイクロ磁気アクチュエータの試作 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下真紀、本田崇
  • 雑誌名: 電気学会論文誌． Ａ 巻: 133 号: 6 ページ: 356-361
  • DOI: 10.1541/ieejfms.133.356
  • NAID: 10031175273
  • ISSN: 0385-4205, 1347-5533
  • 査読あり
• [雑誌論文] 弾性フィルムの回転振動を利用した磁気駆動マイクロポンプの直列接続とその応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本陽輔、本田崇
  • 雑誌名: 日本AEM学会誌 巻: 21 ページ: 190-195
  • 査読あり
• [学会発表] カプセル内視鏡への応用を目指した磁気アクチュエータの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 本田崇、羽嶋浩平、山崎悠貴
  • 学会等名: 電気学会マグネティックス研究会
  • 発表場所: 宮城県仙台市
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] カプセル内視鏡に内蔵する磁気駆動細胞診ブラシの特性改善 (2015)
  • 著者名/発表者名: 羽嶋浩平、花澤雄太、本田崇
  • 学会等名: 平成27年度(第68回) 電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 福岡県福岡市
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] 外部磁界を利用したカプセル内視鏡用投薬機構の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 長澤真和、花澤雄太、本田 崇
  • 学会等名: 平成27年度(第68回) 電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 福岡県福岡市
  • 年月日: 2015-09-26
• [学会発表] 生検機構を有するカプセル内視鏡の試作 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村田里史、村瀬祐二、本田崇
  • 学会等名: 第27回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: 長崎県佐世保市
  • 年月日: 2015-05-14
• [学会発表] アンカー機構と自走機構を有するカプセル内視鏡の提案 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田村聡、吉村亮哉、本田崇
  • 学会等名: 第27回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: 長崎県佐世保市
  • 年月日: 2015-05-14
• [学会発表] Design and Fabrication of Magnetically Driven Cytology Brush Applicable to Capsule Endoscope (2015)
  • 著者名/発表者名: Kohei Hajima, Maki Yamashita, Takashi Honda
  • 学会等名: IEEE International Magnetics Conference
  • 発表場所: 中国北京
  • 年月日: 2015-05-11
  • 国際学会
• [学会発表] 回転磁界を利用したカプセル内視鏡用停滞機構の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉村亮哉、本田崇
  • 学会等名: 第38回 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 横浜市慶應大学
  • 年月日: 2014-09-02 – 2014-09-05
• [学会発表] 外部磁界で駆動するマイクロインピーダンスポンプの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中島翼、本田崇
  • 学会等名: 第38回 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 横浜市慶應大学
  • 年月日: 2014-09-02 – 2014-09-05
• [学会発表] 外部磁界で駆動するカプセル内視鏡用マイクロアクチュエータ (2014)
  • 著者名/発表者名: 本田崇、吉村亮哉、山下真紀、羽嶋浩平、村田里史
  • 学会等名: 第38回 日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 北九州市九州工業大学
  • 年月日: 2014-08-04 – 2014-08-05
  • 招待講演
• [学会発表] 外部磁界で駆動するカプセル内視鏡用細胞診ブラシ駆動機構の特性改善 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉村亮哉、羽嶋浩平、本田崇、山下真紀
  • 学会等名: ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
  • 発表場所: 富山市富山国際会議場
  • 年月日: 2014-05-25 – 2014-05-29
• [学会発表] カプセル内視鏡に搭載する細胞診ブラシ駆動機構の試作 (2014)
  • 著者名/発表者名: 羽嶋浩平、山下真紀、本田崇
  • 学会等名: 第26回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: 盛岡市いわて県民情報交流センター アイーナ
  • 年月日: 2014-05-21 – 2014-05-23
• [学会発表] 外部磁界によるマイクロメカニズムのワイヤレス駆動技術 (2014)
  • 著者名/発表者名: 本田崇
  • 学会等名: 精密工学会
  • 発表場所: 東京都文京区本郷 東京大学
  • 招待講演
• [学会発表] カプセル内視鏡への搭載を目指した細胞診ブラシ用磁気アクチュエータの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下真紀、本田崇
  • 学会等名: 第２５回「電磁力関連のダイナミクス」シンポジウム
  • 発表場所: 神奈川県箱根町 箱根ホテル小涌園
• [学会発表] カプセル内視鏡に搭載する擦過細胞診用磁気アクチュエータの試作 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山下真紀、本田崇
  • 学会等名: 第３７回日本磁気学会学術講演会
  • 発表場所: 札幌市 北海道大学
• [学会発表] 弾性フィルムの回転振動を利用した磁気駆動マイクロポンプの液冷システムへの応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 溝口菜月、山本陽輔、本田 崇
  • 学会等名: 第６６回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本市 熊本大学