| 研究課題/領域番号 |
16K11038
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| 研究機関 | 旭川医科大学 |
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研究代表者 |
松本 成史 旭川医科大学, 大学病院, 准教授 (10288912)
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| 研究分担者 |
竹内 康人 旭川医科大学, 医学部, 客員教授 (20315394)
工藤 信樹 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (30271638)
原 量宏 香川大学, 瀬戸内圏研究センター, 特任教授 (20010415)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | テレメーター発信機 / 発振回路 / 圧センサ / 変位センサ / 可変インダクタンスコイル / 磁束結合 / マグネシウム電池 / 尿 |
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| 研究実績の概要 |
（１）カプセルテレメーター発信機の匡体内に収容出来る構造・寸法の、発振コイル外付けの発振回路をハイブリッド集積回路の形で設計し、100個程の規模で小規模量産し、その動作の安定性、信頼性を確認した。
（２）上記発振回路4個を実験室内の近接空間にて並列運転し、それらの漏洩磁束を１個の磁界プローブと１システムの広帯域受信機で一括受信し、受信結果を周波数スペクトラムアナライザにより一括分析して4つの信号を同定し、その各々に関し独立分析可能な品位の情報が得られる事を確認した。
（３）環境圧センサとしての変位センサとなる可変インダクタンスコイルとして、先行研究で採用した固定コイルにフェライトコアが出入りする構造の他に、コイルを2分割して軸上距離を変化させる方式を開発した。
（４）発振回路を持たない、ただのLC共振回路のパッシブ応答を磁束結合だけで検出する方法を検討し、ヌル点クロスカップリング方式の直径10cmの送受信コイル対を経由する伝送量をネットワークアナライザで観測する事で、軸上距離10cm程度まで検出可能である事を実験的に検証した。
（５）直径6mm長さ10mmの円筒表面を持つ、マグネシウムと銀、およびマグネシウムと炭素、の電極対で、生理食塩水およびヒトの尿を介在電解質として、海水電池相当のマグネシウム電池を実験的に構成して運用した。
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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
（１）カプセルテレメーター発信機の匡体内に収容出来る構造・寸法の、発振コイル外付けの発振回路をハイブリッド集積回路の形で設計、小規模量産し、その動作の安定性、信頼性を確認した。このハイブリッド集積回路は本番実験に採用可能であると考えられる。（２）上記発振回路4個を実験室内の近接空間にて並列運転し、それらの漏洩磁束を１個の磁界プローブと１システムの広帯域受信機で一括受信し、受信結果を周波数スペクトラムアナライザにより一括分析して4つの信号を同定し、その各々に関し独立分析可能な品位の情報が得られる事を確認した。この実験系は本番実験に採用可能であると考えられる。
（３）環境圧センサとしての変位センサとなる可変インダクタンスコイルとして、先行研究で採用した固定コイルにフェライトコアが出入りする構造の他に、コイルを2分割して軸上距離を変化させる方式を開発し、この方式と構造が重量や実装上の自由度の点で有利である事を実験的に確認した。（４）発振回路を持たない、ただのLC共振回路のパッシブ応答を磁束結合だけで検出する方法を検討し、ヌル点クロスカップリング方式の直径10cmの送受信コイル対を経由する伝送量をネットワークアナライザで観測する事で、軸上距離10cm程度まで検出可能である事を実験的に検証した。
＊（３）および（４）に関しては、この方式が本番に採用できるか否かの判断にはさらなる評価試験が必要である。
（５）直径6mm長さ10mmの円筒表面を持つ、マグネシウムと銀、およびマグネシウムと炭素、の電極対で、生理食塩水およびヒトの尿を介在電解質として、海水電池相当のマグネシウム電池を実験的に構成して運用し、大略１時間半程度まで前記の発振回路ハイブリッド集積回路を動作させる事に成功した。
＊この寿命時間では期待している連続運用時間（例えば24時間）には程遠いので、さらなる改良・開発が必要である。
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| 今後の研究の推進方策 |
（１）In Vivo実験に実用可能なカプセルテレメーター発信機および支援システムの要素技術は大筋において完成段階に近いと考えられるので、要素を組み合わせてかかる実験が実行可能なデバイス及びシステムの構築に取り組む。
（２）In Vivo 実験の実験環境の整備について検討及び実施を企図する。
（３）パッシブセンシングおよび尿電池に関しては、優先順序を下げるが、中止または放棄はしない。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初得ていた見積もり内示より値引き交渉の結果、より安い金額で見積り内示が来た。購入物の詳細内容の変更や追加購入の交渉等の時間的余裕がなかったため、そのまま当該年度は進行した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度には広帯域受信機や多チャンネル受信機を買い増してシステムを補強し、ソフトウエアも追加購入する。
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