体内臓器用柔らかさ測定方法および装置の開発

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本研究では、まず眼圧の測定原理をヒントにして測定方法を考えた。これを基に柔らかさ試験機の実用化を目指して、我々が提案する柔らかさの定義と測定方法について、実際に柔らかさ試験装置を開発し、空気噴射力による軟体物やうさぎの臓器等の被測定物表面に発生させたくぼみを計測して、それぞれの柔らかさを調べた。さらに、粘弾性測定ができるように装置の改良を行っている。本試験装置は、被測定物に流体(空気)を吹付けるノズル、ノズルに流体を送り込むコンプレッサ、流体を等速度で被測定物に噴射させるレギュレータとそのときの圧力を測定する圧力センサ、噴射された被測定物表面のくぼみを測定する形状検知装置、コンプレッサおよびレギュレータを制御する制御部、および表示部より構成されている。噴流により被測定物表面を圧平する力は、デジタル荷重計により予め求めておく。ノズル先端から被測定面までの距離1を設定したときに噴射力Fは決まるので、被測定物表面に生じたくぼみ深さh、およびくぼみ直径dは形状検知センサで計測する。被測定物の柔らかさ(Pa)は、被測定物に働く力Fをくぼみの表面積πdhで除した商より求められる。(1)圧縮空気を吹付けてくぼみを発生させ、そのときの空気圧、くぼみの直径と深さを計測する簡単な方法である。(2)本装置は柔らかさと粘弾性特性(クリープおよびクリープ回復)の測定が可能である。(3)本試験機は比較的簡単な方法でかつ迅速な計測であり、非接触・非破壊試験方法のため、衛生的であり、高い安全性をもつ。