形状記憶合金(SMA)を用いた管腔臓器用人工開閉弁の開発

 

本研究はバルブ機構の簡素化をはかるために形状記憶合金を用いた人工括約筋システムを開発するものであり,人工バルブ用材料,機構設計と開閉動作制御,人体への適応性及び臨床上の装着のしやすさ等様々な点から検討し,より実用的で耐久性がありかつ装着し易い人工開閉弁の実現を目指すものであります.これまでの研究では形状記憶合金を用いた尿道バルブを試作し,犬を用いた実験によりバルブの開閉動作の確認、またSMA板の解析モデルを組み立てバルブ開閉のシミュレーション解析、さらに携帯を目指した小型低電圧駆動型エネルギー供給システムの開発を行っております.これまでの結果で犬の尿道を用いた動物実験によりこれらのシステムにより良好な開閉動作を行えること,また低電圧の非接触経皮的電力伝送法を用いて体外からバルブの開閉が可能であることを確認しております.さらに安全性も考慮したSMAの過熱防止のための温度制御システムも導入しその有効性を動物実験により確認している.今後は耐久試験および臨床試験を行い,尿道用人工開閉弁を完成させる.さらに得られた知見を用いて,人工大腸開閉用バルブの開発や他の血管,精管,卵管等の管腔臓器用の小型バルブの開発を行い,管腔臓器用バルブとしての完成を目指すものであります.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


(写真:開発した人工尿道バルブの一例)

 

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