• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2009 年度 実績報告書

高度人体電磁ファントムによる人体埋め込み型アンテナの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21560384
研究機関千葉大学

研究代表者

高橋 応明  千葉大学, フロンティアメディカル工学研究開発センター, 准教授 (70267342)

研究分担者 伊藤 公一  千葉大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90108225)
齊藤 一幸  千葉大学, フロンティアメディカル工学研究開発センター, 助教 (80334168)
キーワード移動体通信 / 医療・福祉 / 先端的通信 / 人体電磁ファントム / 人体埋め込み型アンテナ / 医療モニター / インプランタブルアンテナ / 多層構造
研究概要

体内植え込み型心臓ペースメーカは,常時患者の心拍を監視し,必要に応じて電気刺激を心臓に与えるため,患者の症状にあわせて動作プログラムを書き換える機能を有している。このプログラムの書き換えは低周波帯での磁気結合方式により行われており,通信距離が短いためプログラマヘッドを患者の皮膚表面に接触させる必要があるだけではなく,通信速度も低く患者の拘束時間も長い。そのため高周波無線方式による通信距離の増大,患者拘束時間の短縮が望まれており,米国や我が国の総務省において,403.5MHz帯を用いた無線方式による通信規格整備が進められている。本研究では,この403.5MHz帯無線規格にて利用可能なペースメーカ装荷用アンテナの実現をひとつの目標とし,コンピュータシミュレーションと試作アンテナの実測により検討を行った。同様の人体植え込み型アンテナに関する検討では,人体を均一媒質のモデルに模擬した検討例が多い。しかしながらペースメーカは胸部鎖骨下の皮下脂肪層直下に植え込まれるため,ペースメーカ周囲の筋肉,脂肪,皮膚等の各生体組織がアンテナ特性に影響を与えることが予想されるので,日本人標準体型を用いたリアル数値モデルによる検討を行った。その結果,提案したアンテナが403.5MHz帯無線規格において利用可能であることを確認した。男女で脂肪の付き方の違いにより,伝搬特性が若干異なることを確認した。
また,患者の腕などに埋め込み医療情報を伝送するシステムのため,より多くの情報量を伝送できる2.45GHz帯に対しても検討を行った。多層構造ファントムを用いて,人体に埋め込み可能な構造のアンテナを設計・試作し,計算通りの入力インピーダンス,指向性,利得が実現できることを確認した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 2-10GHzにおける人体の組織構造がアンテナ特性に与える影響評価2010

    • 著者名/発表者名
      宇野由美子, 齊藤一幸, 高橋応明, 伊藤公一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 vol.J93-B, no.2

      ページ: 278-285

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Performances of an implanted cavity slot antenna embedded in the humanarm2009

    • 著者名/発表者名
      W.Xia, 齊藤一幸, 高橋応明, 伊藤公一
    • 雑誌名

      IEEE Trans. On Antennas & Propagation vol.57, no.4

      ページ: 894-899

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 公臓ペースメーカへの装荷を目的とした体内植込み型アンテナ2009

    • 著者名/発表者名
      中田智史, 齊藤一幸, 高橋応明, 伊藤公一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 vol.J92-B, no.9

      ページ: 1407-1415

    • 査読あり
  • [学会発表] 層構造相当ファントムの電気定数の検討2010

    • 著者名/発表者名
      宇野由美子, 齊藤一幸, 高橋応明, 伊藤公一
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] 高精細人体数値モデルを用いた心臓ペースメーカ用アンテナの特性解析2010

    • 著者名/発表者名
      中田智史, 齊藤一幸, 高橋応明, 伊藤公一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 マイクロ波研究会
    • 発表場所
      龍谷大学セミナーハウス
    • 年月日
      2010-03-04
  • [学会発表] Development of an Implanted Helical Folded Dipole Antenna2010

    • 著者名/発表者名
      H. Mizuno, M. Takahashi, K. Saito, K. Ito
    • 学会等名
      International Workshop on Antenna Technology : Small Antennas, Innovative Structures and Materials
    • 発表場所
      IST Congress Centre, Lisbon, Portugal
    • 年月日
      2010-03-03
  • [学会発表] Characteristics of a PIFA mounted on a cardiac pacemaker2009

    • 著者名/発表者名
      中田智史, 齊藤一幸, 高橋応明, 伊藤公一
    • 学会等名
      2009 International Symposium on Antennas and Propagation(ISAP2009)
    • 発表場所
      Imperial Queen's Park Hotel, Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2009-10-23
  • [学会発表] 体内埋め込み用ヘリカル型折り返しダイポールアンテナの設計2009

    • 著者名/発表者名
      水野逸人, 齊藤一幸, 高橋応明, 伊藤公一
    • 学会等名
      2009電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2009-09-17

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi