磁気応用の観点からの体内埋め込み機器の開発

从磁性应用角度开发植入式设备

• 批准号: 06J05069
• 负责人: 角張 泰之
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J05069/
• 关键词: 体内埋込み機器; 人工肛門括約筋; 経皮的電力伝送; 感温フェライト; 温度制御; 磁気応用; 体内埋め込み機器; 感温磁性体

本研究は,加熱によってアクチュエータが動作する埋込み機器の完全埋込化を実現する上で必要な,非接触エネルギー供給,及び機器の温度制御・モニタリングについて,その方法・装置を開発することを目的とする.本年度は,温度制御機構の体内環境での評価,及びその時の温度情報を体外側で確認する装置の具体的設計を行った.非接触エネルギー供給トランスと感温インダクタとで形成する共振回路を利用して温度制御を行う.小型の感温部品を対象とする埋込み機器(人工肛門括約筋)に組み込み,この括約筋を実際に山羊腹部に形成した大腸ストーマ内部に配し,その動作特性を確認する実験を行った.この温度制御機構は温度の上昇に対して加熱出力を低減させ,温度平衡点を能動的に作り出す.この出力の低減具合は,共振回路のQ値(共振の鋭さ)で設定することが可能である.体内の温度条件に対してQ値を適切に設定する必要があったが,今回,体外・体内の実験結果を併せて判断し,適切なQ値を与える負荷抵抗値を決定した.また製作した括約筋やエネルギー供給コイルの長期埋め込み実験も併せて行ったが,それらの生体適合性を確認した.上記の実験では温度の計測を有線で行ったが,実際は皮膚を貫通する配線は施せない.体外からインピーダンスの実部と虚部を計測し温度をモニターする方法を考案したが,今回この手法を装置として具現化した.非接触エネルギー供給のための励磁装置(高周波インバータ回路)を実際に製作し,この装置に対して電圧と電流の瞬時値をサンプリングする回路を付加した.この回路を利用し,通常使用が想定される非接触エネルギー供給トランスの位置関係において,およそ2割程度の誤差の中で温度に直結するインダクタンス値が得られることを確認した.以上の検討を以て,加熱して動作させる埋込み機器において,生体内で熱傷を起こすことなく安全に駆動させる方法・装置を提案した.

In this study, it is not necessary to fully bury the machine when it is heated, and it is non-contact.ネルギーsupply, and the temperature control of the machine・モニタリングについて, the method・deviceを开発することをpurposeとする. Annual review of the internal environment of the temperature control mechanism, confirmation of the temperature information of the external body, and detailed design of the deviceった. Non-contact エネルギーsupply トランスと temperature-sensitive インダクタとで forms a resonance circuit and uses して temperature control を行う. Small The temperature-sensing part is a set of the machine (artificial anal sphincter), and the sphincter is formed in the goat's abdomen. The inner parts of the large intestine are matched and the operating characteristics of the large intestine are confirmed. The temperature control mechanism is used to heat the temperature. The output is reduced and reduced, the temperature equilibrium point is the active operating point. The output is reduced and reduced, and the resonance circuit is set. It is possible to set the temperature condition inside the body. The temperature condition inside the body is appropriate. The setting is necessary. This time, outside the body and inside the body.実験RESULTS を and せてJudgment し, なQ 値 を and え る LOAD RESISTANCE を DETERMINATION した.また Production した sphincter rib やエネルギー supply The long-term burial of コイルのめ込み実験も和せて行ったが, and the それらのbiocompatibility is confirmed. The line of the line is the same, and the skin is penetrated and the wiring is applied. The temperature of the external body is measured and measured. Non-contact エネルギーsupply のためのexcitation device (High frequency circuit) を実间に Manufacturer, このdevices に対して电姧とcurrent のinstantaneous value をサンプリングするloop をThe use of the circuit and the use of the circuit are usually used. The non-contact contactless supply of the positional relationship of the において,およそ2 cutting degree of error in the temperature of the direct knot するインダクタンス値が got られることをconfirmation した. The above の検検曒为て, heatingしてactionさせるbury込みmachineにおいて,heat injury inside the bodyをriseこすことなくsafetyに駆动させるmethod・deviceをproposalした.

项目成果

体内埋込み機器のための始動トリガの簡易的な伝送に関する検討

植入式设备启动触发简单传输的研究

• 发表时间: 2007
• 作者: T.Moroi;Y.Sumino;A.Yotsuyanagi;角張 泰之;角張泰之;Hidekazu Miura;駒居 智之;Yasuyuki Shiraishi;Kazumitsu Sekine;角張 泰之;角張 泰之
• 通讯作者: 角張 泰之

埋込機器用経皮的温度制御モニタリングシステムとその設計指針

植入式器械经皮温控监测系统及其设计指南

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本応用磁気学会誌 30巻5号
• 作者: T.Moroi;Y.Sumino;A.Yotsuyanagi;角張 泰之;角張泰之
• 通讯作者: 角張泰之

IMPLANTABLE ARTIFICIL PERISTALTIC ACTUATOR FOR THE DIGESTIVE SYSTEM CANCER

用于消化系统癌症的植入式人工蠕动执行器

• 发表时间: 2007
• 作者: T.Moroi;Y.Sumino;A.Yotsuyanagi;角張 泰之;角張泰之;Hidekazu Miura;駒居 智之;Yasuyuki Shiraishi;Kazumitsu Sekine
• 通讯作者: Kazumitsu Sekine

体内埋込み人工括約筋の一意温度推定に関する検討

植入式人工括约肌独特温度估计研究

• 发表时间: 2007
• 作者: T.Moroi;Y.Sumino;A.Yotsuyanagi;角張 泰之;角張泰之;Hidekazu Miura;駒居 智之;Yasuyuki Shiraishi;Kazumitsu Sekine;角張 泰之
• 通讯作者: 角張 泰之

蠕動運動機能をもつ人工食道のための胃部留置型経皮的電力伝送装置の開発

具有蠕动功能的胃留置式经皮人工食管动力传输装置的研制

• 发表时间: 2007
• 作者: T.Moroi;Y.Sumino;A.Yotsuyanagi;角張 泰之;角張泰之;Hidekazu Miura;駒居 智之;Yasuyuki Shiraishi;Kazumitsu Sekine;角張 泰之;角張 泰之;白石 泰之;関根 一光;角張 泰之
• 通讯作者: 角張 泰之