| Research Abstract |
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,MRIデータを元にした高精細人体数値モデルを用いて,組織構造含めてコンピュータシミュレーションを行い,試作アンテナによる実測と比較を行った。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。
また,本年度から,カプセル内視鏡などの人体内部で動作する電子機器へ無線を用いて電力伝送する研究を開始した。無線電力伝送として研究されているものは,低周波磁界を利用した電磁誘導方式が多いが,電力と共に画像情報なども通信することを想定し,UHF帯での検討を行った。無線電力伝送に使用可能な周波数として900MHz帯,430MHz帯が想定されるため,それぞれの周波数に適し,カプセル内視鏡に内蔵できる大きさのアンテナ設計を行った。その結果,430MHz帯の方がアンテナの設計は困難だが人体での損失が少ないため,電力伝送効率が3倍以上高くなることが,シミュレーションで解明された。基礎実験として,多層構造ファントム内に試作アンテナ埋め込み,電力伝送が実現できることを確認した。
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