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2020 年度 実績報告書

使い捨て可能な大腸用自動挿入内視鏡の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K20718
研究機関東京理科大学

研究代表者

高松 利寛  東京理科大学, 研究推進機構生命医科学研究所, 助教 (10734949)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
キーワード軟性内視鏡 / 自動挿入 / 使い捨て / ソフトアクチュエーター
研究実績の概要

本研究では使い捨て可能で内視鏡を安全に自動挿入可能な方法を模索することを目的として,2つのバルーンと蛇腹により進む構造と,ワイヤーにより湾曲する構造により,無線または細径の内視鏡と鉗子口の管を大腸内で搬送する方法を考案した。昨年度は前述の試作機を作成し,ハードウェアの部分について動作の検証を行なった。
そこで,本年度はソフトウェアの開発に注力した。具体的には,スマートフォンとマイコンをBluetoothで通信し,無線で湾曲部の上下左右とバルーンの膨張収縮を操作可能なアプリを開発した。このアプリにより,全ての駆動が片手で操作可能となった。
また,実用に近づけた形で,安全性確保のためのフィードバックと大腸モデルへの挿入検討を行なった。バルーンの内圧を圧力トランスデューサーで測定し,設定した最大圧力で送気を停止するフィードバックを構築した。このデバイスを大腸モデルに挿入し,バルーンの送気を検証したところ,腸管を固定できる大きさまで膨張し,送気が停止されることを確認した。また,大腸モデルの回腸側からこのデバイスを挿入し,内視鏡画像を見ながらコントローラーアプリで操作して動作を検証したところ,緩やかに湾曲した大腸モデルに対しても外部の押す力なく進入可能なことが確認された。しかし,強く屈曲する大腸モデルでは,次のひだに侵入することが困難であることが明らかになった。
この改善方法としては,湾曲構造部の剛性の強化や全体の外径をより細径にすることなどが挙げられる。

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公開日: 2021-12-27  

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