次世代内視鏡の要素技術と方式に関する研究

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08455201
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 内山 明彦 早稲田大学, 理工学部, 教授 (50063615)
• 研究分担者: 庄子 習一 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00171017)
• キーワード: バイオテレメトリ / 複合センサ / 内視鏡 / 生体伝送路 / 生体信号

研究概要

平成10年度においては最終年度として、(1)複合計測の出来る内視鏡に用いる超小型センサの開発および(2)生体を信号の伝送路として利用することの2点について研究を行った。以下にこれらの成果の概要を述べる。
(1) 超小型センサとしては、外形約8mmのカプセル内に収納可能な複合センサを開発した。
すなわち、圧力、pHおよび温度のセンサを大きさ4.15mmx2.8mm、厚さ0.2mmの半導体上に作成した。圧力の測定範囲は0-600mmHg,pHについては1-10.3、また温度の測定範囲は25-60℃である。(2) 生体そのものを伝送路として用いる方式の実用性を生体組織の電気的等価回路を用いて計算しさらに実測した。その結果50KHzのキャリアを用いるのが最も効率良く伝送し得ることを確認した。この方式は心電図のみならず消化管内の計測にも利用可能である。さらにカプセル状の超小型モニタにおいては高周波の出力回路を省略出来、小型化と消費電力の低減にも役立つ。
その他、超音波を用いて回路の電力を供給する方式についても基礎実験を行いその可能性を確認した。この方式は超音波により対象の装置を検出し得るので消化管内を移動するカプセル内の電子回路に対してエネルギを伝送する方式にも有効である。
以上のように次世代内視鏡の要素技術の開発を行ったが、これらを超小型のカプセルに収めるための実装技術についてはメーカの協力を待つことになる。なお、センサの校正方法の簡便化および外部雑音の影響については将来実用化システムを開発する際に検討を行う。

研究成果

• [文献書誌] H.Nakanishi, R.Nakamura, S.Shoji, et.al,: "Studies on SiO_2-SiO_2 Bonding with Hydrofluoric Acid" 11^<th> IEEE Micro Electro Mechanical Systems Workshop. 609-614 (1998)
• [文献書誌] 和田,庄子: "電気的フィードスルー形成のためのマクロポーラスシリコンを用いた深穴加工の基礎研究" 電気学会全国大会. (3月). (1998)
• [文献書誌] 池,岩橋,町屋,石塚,半田,庄子,武田: "生体を電送路として用いる小型低消費電力テレメトリシステムの研究" 医用電子と生体工学. 36・特. 540 (1998)
• [文献書誌] 石塚,池,武田,庄子: "経口型生体情報計測用マイクロカプセルの基礎研究" 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'98. 1CIV1-10. 1-2 (1998)
• [文献書誌] S.Ike, S.Shoji, H.Kudo, R.Nakamura T.Saitoh, H.Nakanishi, T.Nishimoto: "Low Temperature HF Bonding and Micropackaging for Microsystems." The Electrochemical Society, Microstructures & Micro-fabricated Systems IV.Proceedings. 98・14. 70-76 (1998)
• [文献書誌] 横山,京相,内山: "超音波による生体内テレメータへのエネルギ伝送システムの開発" 医用電子と生体工学. 37・特(4月). (1999)