呼吸サイクルリアルタイムモニタリングによる高精度同調&高節約型デマンドバルブの開発
医師、患者、医療機器販売業者から既存機器の課題や改良点を聞き取り、その内容をもとに開発仕様を作成した。
株式会社パターンアート研究所
| 事業者名 | 株式会社パターンアート研究所 |
|---|---|
| 所在地 | 岩手県 花巻市 |
| 業種 | 情報サービス業 |
| 技術分野 | 電子部品・デバイスの実装 |
| 従業員数 | 19人 |
| 資本金 | 2,000万円 |
| 設立 | 1977年 |
当社はプリント基板のパターン設計を中心に、回路設計や組み込みソフトウェア開発を手がけている。近年はライフサポート開発にも取り組み、岩手大学工学部のメンバーと共同で筋電スイッチやリハビリ遊具への応用を開発してきた。その中で4年ほど前から舌運動に関する研究を進め、平成22年には22個の銀電極を顎の下に取り付けた舌筋センサーシート電極の試作機を作製していた。
抱えていた課題
やったこと
従来機よりも皮膚との密着性や対ノイズ性を高めるため、電極一皮膚間のインピーダンスを低インピーダンスに変換するバッファ回路を組み込んだ一体型筋電多チャネル電極シートを試作した。電極シートにバッファ回路を組み込むことは困難だったため、銀電極をワイヤーで接続してシリコンシートに挟む構造から、バッファ回路と銀電極を組み込んだ柔軟なフレキシブル基板をシリコンゴムシートで挟む構造へ変更した。出力電圧を増幅する装置として、アンプボックスを改良し、A2サイズ程度からA4サイズ程度に小型化したアンプボックスミニを開発した。舌筋や上腕の筋電でスイッチをON/OFFする単機能の筋電スイッチを試作し、ナースコールボタンの代替品として臨床試験を実施した。岩手大学佐々木研究室と共同で健常者を対象とした実験・テストを繰り返し、電極シートと舌運動計測装置の計測精度と有効性を検証した。
新しい製品・サービス:舌コントローラ(バッファ回路を組み込んだ一体型筋電多チャネル電極シート)
口腔内に直接計測装置を挿入することなく、安全に舌運動を計測し識別できる舌筋センサーシステムの基礎を確立した。この技術により、重度障がい者がナースコールやスマートフォン、電動車いすなどを舌の動きで制御できる生活支援が期待される。また嚥下障がい者には、舌のリハビリを兼ねたパソコンゲームでマウスカーソルを動かす訓練につながると見込まれる。
障がい者や高齢者を対象としたフィールドテストを行い、システムの有効性評価の幅を広げて実用化につなげる。国内の摂食・嚥下障がい者数は約500万人と推定され、そのうち約半数の250万人が本製品の利用対象と見込んでいる。後期高齢者数の増加に伴い嚥下障がい者も増えると予想され、市場の拡大を見込んでいる。
医師、患者、医療機器販売業者から既存機器の課題や改良点を聞き取り、その内容をもとに開発仕様を作成した。
アルミ合金製からマグネシウム合金製へ材質を置き換え、従来比1/2のフィン間隔を実現する金型開発に取り組んだ。
効果:同一面積あたりの放熱フィン形状部の数 1倍→2倍
ものづくり補助金により、チップレベルTSV電極形成加工技術の実用化検証に必要な直接人件費と外注加工費の補助を受けた。
効果:試作開発コスト 3,000万円→500万円