上原 長佑¹, 大関 誠也², 竹内 真一¹

Choyu UEHARA¹, Seiya OOZEKI², Shinichi TAKEUCHI¹

¹桐蔭横浜大学医用工学部臨床工学科, ²桐蔭横浜大学大学院医用工学専攻

¹Medical Engineering Clinical Engineering, Toin University of Yokohama, ²Medical Engineering, Toin University of Yokohama Graduate School

キーワード :

【はじめに】
現在，医療分野では動脈硬化の診断を行うために冠動脈造影（CAG : Coronary Angio-Graphy）が行われている．しかし，CAGでは狭窄部位の特定のみで血管径を検査するのは厳しいのが現実である．そこで，追加検査として血管内で回転運動を行う検査機器として，血管内超音波検査（IVUS: Intra-Vascular Ultra-Sound）が盛んに行われている．しかし，実用化されている回転運動を行うIVUSは駆動源装置が体外にあるため，動力伝達ワイヤを介して動力を伝えることなる．長く湾曲した血管内で動力伝達ワイヤを介して動力を伝える際に回転数の乱れによって画像が歪むことが報告されている．また，動力伝達ワイヤに負荷がかかってしまうため，使用時間に制限がある．そこで，これらの問題を解決するために，我々は駆動源装置を体内に設置することが可能な小型モータとしてコイル状ステータ超音波モータ（CS-USM: Coiled Stator Ultra-Sound Motor）の開発を行ってきた．これまでに開発されたCS-USMは音響導波路材料にステンレス（SUS304）を用いており，駆動効率が0.7％と低く，さらなる駆動効率の向上が必要である．そこで，我々は音響導波路材料を変更することによって回転速度の向上が期待できるか検討している
【方法】
CS-USMの重要な構成要素である音響導波路の材料として，従来から当研究室で使用しているSUS304の他にチタン，銅，アルミニウムを用いてCS-USMの作製を行う．また，今回は音響導波路の比較を容易に行うため，構造が単純な単振動子型CS-USMの作製を行った．音響導波路材料に用いた各材料の厚さ，幅，長さ，は各々0.05 mm，0.3 mm，50 mmである．作製した単振動子型CS-USMを用いて回転速度の測定を行った．
【結果】
音響導波路材料としてチタン，銅，アルミニウム，SUS304を用いた単振動子型CS-USMの回転速度の測定を行った結果，印加電圧32 Vppの時にチタン，銅，SUS304の各音響導波路を持つCS-USMの回転速度はそれぞれ2560 rpm，3200 rpm，2652 rpmであった．しかし，アルミニウム製音響導波路を用いたCS-USMの駆動を確認できなかった．また，非常に柔らかい性質をもつアルミニウムは作製時および，測定の際に手で触れたことによって音響導波路がねじれてしまうことやロータに密着しすぎるために，回転させることができなかったものと考えられる．