超管内留置型ワイヤレス消化管運動機能測定システムの構築

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14571205
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 許斐 裕之 九州大学, 大学病院, 助手 (30343320)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清水 周次 九州大学, 大学病院, 助教授 (70274454) ; 壬生 隆一 九州大学, 医学部, 教授 (20200107) ; 田中 雅夫 九州大学, 大学院・医学研究院, 教授 (30163570)
• Keywords: 消化管運動 / ワイヤレス / 腸管内圧

Research Abstract

本研究の実施計画として(1)測定装置の試作および(2)測定チップの形状・材質の決定を挙げていたが、既製の電源及び発信装置を有するシリコン包埋トランスデューサーを流用し応用した。このトランスデューサーは圧変化をAM電波に変換し発信するように設計されており、実際の圧変化は周波数(AMラジオのスピーカーからは音程)の変化として捉えられる。腸管内圧の変化をAM電波を介してワイヤレスでAMラジオに受信さらにその音を録音することで圧情報を記録し、後に圧波形に再現させようと試みた。In vitroではトランスデューサーから3-5cmの距離でAMラジオを介して録音された内容を周波数解析することにより圧波形に変換することが可能であった。
実際の腸管内圧の測定にはトランスデューサーを消化管に固定する必用があるが、内視鏡用の止血クリップ装置を応用し、トランスデューサーをブタの肛門から40cm口側の大腸への固定を試み本法で24時間の固定が可能であることがわかった。
トランスデューサーを消化管内に固定した状態での圧の記録は、圧測定カテーテルを用いた従来の定量持続還流法による方法を併用し従来法と同様の圧波形が得られるかを検証した。使用したトランスデューサーからの電波受信可能距離が3-5cmであったため、腹壁に固定した受信機には一般ラジオ局などの他の地上波等のノイズが多く消化管内変化のみを抽出し波形に変換することは困難であった。そこでトランスデューサーからの電波出力の改善、受信側の感度・フィルタリングの改善などをin vitroで検討した。
電波出力の改善には電源として様々な電池を試みたが小型のままで改善するのは困難であった。また、受信側のアンテナの形状・大きさなどを変化させ感度・指向性を変化させ感度を上げる試みをおこなったが、ノイズから圧情報を抽出することは困難であり、この部分が今後の課題である。