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I濃度推定手法の改良山田 純也; 橋本 周; 瀬谷 夏美; 羽場 梨沙; 武藤 保信; 清水 武彦; 高崎 浩司; 横山 須美*; 下 道國*
保健物理, 52(1), p.5 - 12, 2017/03
本研究では、現在開発が進められているモニタリングポスト測定値を用いた迅速性のある空気中I濃度推定手法を改良することを目的としている。本推定手法はモニタリングポストのNaI(Tl)検出器で測定した空気由来のI計数率に、濃度換算係数を乗ずることで空気中I濃度を推定するものである。先行研究では、空気由来のI計数率を弁別するために必要となるプルーム通過時間帯の決定方法の不確定性により、推定精度が低下することが指摘されていた。本研究では、沈着のない
Xe計数率の時間変化からプルーム通過時間帯を決定する方法を考案し、開発中の空気中I濃度推定手法に適用した。その結果、空気中I濃度の推定値は実測値に対しファクタ3以内になることを示した。
I濃度を推定するための換算係数の計算山田 純也; 橋本 周; 瀬谷 夏美; 羽場 梨沙; 武藤 保信; 清水 武彦; 高崎 浩司; 横山 須美*; 下 道國*
Radioisotopes, 65(10), p.403 - 408, 2016/10
モニタリングポストの測定データを利用した迅速性のある空気中I濃度推定手法の開発を目指している。本手法はモニタリングポストのNaI(Tl)検出器で測定したIの全吸収ピーク計数率に濃度換算係数を掛け算することで空気中I濃度を推定する。モンテカルロ計算コードEGS5を用いて原子力機構大洗研究開発センターのモニタリングポストに対する濃度換算係数を計算した。計算の結果、無限空気線源に対する濃度換算係数は25.7Bq/m
/cpsと評価された。
関 健史*; 長縄 明大*; 岡 潔; 芳野 純治*
計測自動制御学会産業論文集, 10(2), p.7 - 16, 2011/05
小腸内検査はダブルバルーン内視鏡やカプセル内視鏡で行われるが、小腸内に癒着や閉塞が存在する患者に対して適用することは困難である。そこで、著者らはこれらの症状のある患者に対して適用可能な、イレウスチューブと外径1.1mmの光ファイバスコープを組合せた新しい小腸内視鏡を開発した。本内視鏡は、イレウスチューブ先端に配置されるバルーンの内圧を制御しながら、一定速度でチューブを引き抜くことにより、小腸の全域検査が可能となる。これまでの研究により、イレウスチューブと医療用シリンジを組合せたバルーン内圧制御装置を開発し、その制御性能を検証した。本研究では、臨床で医師が用いる多種多様なシリンジに対して制御性能を保持させるため、逐次最小2乗法を用いた新しい2自由度制御系の設計を行い、本手法の効果を検証するための制御検証試験を行った。目標値応答特性では、バルーン内圧は規範モデル出力によく一致し、整定時では
以内の制御精度が得られた。加えて、PID制御手法ではシリンジの違いによる影響が生じる外乱抑制特性に対しては、提案する制御手法を用いることで、その問題を解決することができた。
関 健史; 長縄 明大*; 岡 潔; 石川 信治*; 芳野 純治*
日本機械学会論文集,C, 76(766), p.1645 - 1647, 2010/06
近年、ダブルバルーン内視鏡やカプセル内視鏡の開発により、小腸内の全域検査が可能になってきたが、これらの内視鏡は癒着や狭窄があるイレウス患者に対して適用が制限される場合がある。そこで著者らはイレウスチューブの内腔に外径1.1mmの極細光ファイバスコープを挿入し、イレウス患者へ適用可能な新しい小腸内視鏡の研究開発を行っている。本内視鏡では、イレウスチューブのバルーン内圧を調整しながら一定速度で体内からチューブを引き抜き、小腸全域を検査することを検討しており、これまでに、イレウスチューブのバルーンと水圧シリンダを用いた内圧制御システムを開発し、その有用性を確認した。本研究では、制御システムの小型化や衛生面や向上を目的として、医療用シリンジを用いた制御システムを構築し、その制御性能を検証した。その結果、目標値応答特性では目標値に対して
0.5%以内の制御精度が得られ、外乱に対する影響を12%以内に抑えることができた。
岡 潔; 関 健史*; 内藤 岳人*; 渡邉 真也*; 若林 貴夫*; 長縄 明大*; 乾 和郎*; 芳野 純治*
日本画像医学雑誌, 28(1), p.12 - 24, 2010/05
これまでに開発してきた「胎児外科治療用レーザー鉗子型内視鏡」に搭載した距離計測機能に着目し、従来使用されている上部消化器内視鏡との組合せにより、胃内の病変部の形状計測を行うことを提案した。すなわち、対象の形状を簡易的に計測可能な機能を内視鏡に付加する代わりに、システム全体は可能な限りシンプルな構成とし、従来の内視鏡をそのまま使用可能にすることでシステム全体の低コスト化を図った。さらには、別途開発を進めた外径
1.1mmの複合型光ファイバスコープを従来の内視鏡に組み込むことで、本ファイバの特徴である、(1)ファイバスコープ映像の取得,(2)治療用レーザーの照射,(3)半導体レーザーによる距離計測及び血流計測を同時に行える機能をそのまま従来の内視鏡に付加できることを提案した。また、健常者の胃壁に対して本システムを適用する臨床試験を実施し、実際に適用可能であることを示した。
関 健史*; 長縄 明大*; 岡 潔; 芳野 純治*
日本コンピュータ外科学会誌, 12(1), p.33 - 42, 2010/03
腸閉塞患者向けのイレウスチューブ型小腸内視鏡の開発を行っている。このイレウスチューブ型小腸内視鏡を用いて小腸内全域検査を行う方法は、体内から内視鏡を抜去する際に、イレウスチューブ先端のバルーン内圧力を調整して腸管を適切に把持し、手繰り寄せた状態の腸管を少しずつ解放しながら一定の速度で引き抜くことにより検査を行うものである。本研究では、小腸内全域検査を行う際にバルーン内圧力を適切に制御するための制御ユニットを開発し、その性能を検証した。まず、バルーン内圧を設定圧力にするため、目標圧力応答試験を行った結果、0.6%以内の制御精度で追従させることができた。また、腸管からバルーンへ加わる内圧変化を除去する基礎検証として行った試験では、制御を行わない場合と比較して、圧力変動を20分の1程度に抑えることができた。さらに、腸管を模擬したモデルに挿入し引き抜き試験を行ったところ、バルーン内圧を変化させず一定に保持することができ、安定した引き抜きを行うことができた。以上の結果から、イレウスチューブ型小腸内視鏡に制御ユニットを組み込むことで、内視鏡を一定速度で引き抜きながら小腸内全域検査を行える可能性を示すことができた。
石川 寛子; 岡 潔; 長縄 明大*; 芳野 純治*; 若林 貴夫*; 渡邊 真也*; 内藤 岳人*
日本機械学会論文集,C, 75(756), p.2359 - 2361, 2009/08
消化管では、機能的疾患の診断,重症度の判定,治療方針の決定,治癒の判定を目的とし内圧計測が行われている。小腸も種々の方法による内圧計測が行われてきたが、これらの方法は患者への苦痛や負担を伴う場合があることや、電気的要素を体内に取り込む場合もあることから、あまり好ましくない。そこで本研究では、腸閉塞の治療に使われるイレウスチューブを用いて、患者への負担がなく、無侵襲に小腸の内圧を計測するシステムを開発した。また、その装置の基礎性能試験を行ったところ、約2.8秒の整定時間でバルーンにかかる圧力を計測できることを確認した。
岡 潔
no journal, ,
原子力機構では、溶接・切断加工の状況や加工前後の観察を行うことを目的に、1系統の光ファイバとレンズ光学系で溶接・切断・観察作業を可能とする複合型光ファイバシステムの開発を行った。開発した複合型光ファイバ単体では、2kWのNd:YAGレーザー光を伝送可能であり、さらに、複合型光ファイバの先端部に小型のレンズ光学系を装着して100Wのレーザー光を伝送可能であることを確認している。本報告では、これまでに開発した機器の概要と性能を述べるとともに、現在、核融合炉保守用機器の要素機器として開発した複合型光ファイバシステムの技術をもとに、医療分野への技術応用に着目し、体内でのレーザー治療と観察を1つの機器で実現することが可能な新しい内視鏡機器として利用されることを目指して、産学官で連携して開発研究を進めている小腸内視鏡及び胎児胎内外科治療器の概要と現状等について報告する。
嵯峨 隆介*; 長縄 明大*; 関 健史*; 岡 潔; 芳野 純治*
no journal, ,
われわれはこれまでに腸閉塞の治療に使われるイレウスチューブを用いて、小腸内のバルーン内圧を計測するシステムを開発した。また、インフォームドコンセントを実施した患者に対して臨床計測を行ったところ、小腸の運動と考えられる内圧変化を計測することができた。しかし、これまで計測された内圧と小腸の運動(蠕動運動や分節運動など)に関する研究は行われていないため、本結果を考察するための文献はなく、また体内における計測であるため直接的に運動の様子を観察できず、内圧変化の現象を考察するに至っていない。そこで本研究では、イレウスチューブのバルーンをメカニカルに加圧する小腸モデルを製作して加圧実験を行い、得られた結果から臨床結果を考察することを目的とする。
関 健史; 長縄 明大*; 岡 潔; 佐藤 憲康*; 芳野 純治*
no journal, ,
近年、ダブルバルーン内視鏡やカプセル内視鏡の開発によって、小腸内全域検査が可能になりつつある。しかしながら、小腸に癒着や閉塞がある患者に対するこれらの内視鏡の適用は困難となる。そこで著者らは、イレウスチューブと光ファイバスコープを組合せた新しい小腸内視鏡を開発した。本研究では、本内視鏡を体内から抜去する際に、チューブ先端にあるバルーンの内圧を一定値に高精度制御することにより、小腸内を隈なく観察することができるシステムを開発し、その基礎性能試験を行った結果を本論文で述べる。本研究で取り扱っている小腸の内径は、プラントや発電施設で用いられる配管の内径に近いことから、本研究で開発した制御システムを応用することにより、配管内検査保全技術へ適用できる可能性がある。
成田 賢生*; 芳野 純治*; 乾 和郎*; 若林 貴夫*; 小林 隆*; 三好 広尚*; 小坂 俊仁*; 友松 雄一郎*; 山本 智支*; 松浦 弘尚*; et al.
no journal, ,
原子力機構では配管内の保守・保全を目的として、配管内作業ツールの検討を行っている。本ツールは目的の場所までの自律移動が求められる場合がある。また、配管内でのツール自身の固定及び漏洩検査等を行うことも想定され、自律移動方法の検討及び漏洩検査のための配管内塞栓方法の検討を進めている。具体的には、空気及び水を注入したバルーンを利用して移動及び配管内固定の際の圧力測定方法の研究を進めている。一方、本手法は医学利用にも応用可能である。医学会では、機能性消化管障害や機能性イレウスなど小腸運動が関与する疾患に関して、小腸運動を評価する方法が模索されている。この目的のため、医療用イレウスチューブを用いて一般健常者3名による小腸内の圧力測定を行い、小腸運動の解明を試みた。その結果、小腸における自動運動と蠕動運動と考えられる波形を捉えることができた。本研究はバルーン内の圧力測定方法を一般化し、原子力における技術を医学利用に応用した一例である。
小松 和三*; 長縄 明大*; 関 健史; 岡 潔; 芳野 純治*
no journal, ,
小腸疾患に対して内科的治療を行うイレウスチューブと、原子力機構で開発した極細径光ファイバスコープを組合せたイレウスチューブ型小腸内視鏡の開発を行っている。われわれは、共同研究先の藤田保健衛生大学から医学的見識を得ながら、本内視鏡を一定速度で引き抜きながら小腸内観察を実現するためのバルーン内圧制御装置を開発した。本研究では、開発した制御装置の性能を検証するため、チューブ引き抜き装置を設計試作し、その性能評価を行った結果について報告する。
長縄 明大*; 永田 啓介*; 岡 潔; 関 健史; 成田 賢生*; 芳野 純治*
no journal, ,
原子力機構では配管内の保守・保全を目的として、配管内作業ツールの検討を行っている。本ツールは目的の場所までの自律移動が求められる場合がある。また、配管内でのツール自身の固定及び漏洩検査等を行うことも想定され、自律移動方法の検討及び漏洩検査のための配管内塞栓方法の検討を進めている。具体的には、空気及び水を注入したバルーンを利用して移動及び配管内固定の際の圧力測定方法の研究を進めている。一方、本手法は医学利用にも応用可能である。小腸疾患に対して内科的治療を行うイレウスチューブと、原子力機構で開発した極細径光ファイバスコープを組合せたイレウスチューブ型小腸内視鏡の開発を行っている。著者らは、本内視鏡を一定速度で引き抜きながらの小腸内観察を実現するため、配管内作業ツールで検討した検査技術を応用したバルーン内圧制御装置を開発した。本稿では、計測装置の概要を説明するとともに、開発した制御装置の性能を検証するため、健常ボランティアに対して行った臨床計測結果の概要について述べる。
長縄 明大*; 岡 潔; 成田 賢生*; 芳野 純治*; 乾 和郎*
no journal, ,
原子力機構では配管内の保守・保全を目的として、配管内作業ツールの検討を行っている。本ツールは目的の場所までの自律移動が求められる場合がある。また、配管内でのツール自身の固定及び漏洩検査等を行うことも想定され、自律移動方法の検討及び漏洩検査のための配管内塞栓方法の検討を進めている。具体的には、空気及び水を注入したバルーンを利用して移動及び配管内固定の際の圧力測定方法の研究を進めている。一方、本手法は医学利用にも応用可能である。小腸疾患に対して内科的治療を行うイレウスチューブと、原子力機構で開発した極細径光ファイバスコープを組合せたイレウスチューブ型小腸内視鏡の開発を行っている。著者らは、本内視鏡を一定速度で引き抜きながらの小腸内観察を実現するため、配管内作業ツールで検討した検査技術を応用したバルーン内圧制御装置を開発した。本稿では、バルーンカテーテルを用いた消化管運動計測装置を開発したので、その性能を検証するとともに臨床計測により消化管運動を検討した結果を報告する。
山田 純也; 瀬谷 夏美; 羽場 梨沙; 武藤 保信; 清水 武彦; 高崎 浩司; 横山 須美*; 下 道國*
no journal, ,
原子力発電所事故に伴い環境放出された放射性ヨウ素の大気中濃度の把握は、被ばく線量評価を行う上で重要である。平成23年3月の東京電力福島第一原子力発電所事故時に日本原子力研究開発機構大洗研究開発センターのモニタリングポスト(以下、「MP」)で測定されたNaI(Tl)検出器の波高データを、モンテカルロコードEGS5を用いて解析することで、放射性プルーム中のヨウ素濃度の定量を試みた。
山田 純也; 瀬谷 夏美; 羽場 梨沙; 武藤 保信; 橋本 周; 清水 武彦; 高崎 浩司; 横山 須美*; 下 道國*
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故初期における大気中I-131濃度の同一地点における連続的な測定データは非常に限られたものであった。このことは原子力災害時のような混乱した状況下で、空気サンプリング試料の
線核種分析に基づく大気中I-131濃度の評価が容易でないことを示している。このような背景を踏まえ,比較的容易に測定できるモニタリングポストの測定値から大気中I-131濃度を推定する手法について検討した。本手法では測定値としてNaI(Tl)検出器の波高分布から得られるI-131の364keVの光電ピークカウントを用いた。この測定値に放射線輸送計算コードEGS5により計算した濃度換算係数を乗じることで大気中I-131濃度の推定を試みた。本発表では濃度換算係数の計算結果を中心に報告する。
山田 純也; 瀬谷 夏美; 羽場 梨沙; 武藤 保信; 橋本 周; 清水 武彦; 高崎 浩司; 横山 須美*; 下 道國*
no journal, ,
福島第一原子力発電所事故時における大気中I-131濃度の同一地点の連続的な実測データは非常に限られたものであった。このことは原子力災害時のような混乱した状況下で、空気サンプリング試料の線核種分析に基づく大気中I-131濃度の評価が容易でないことを示唆している。比較的容易に測定できるモニタリングポストの測定値から大気中I-131濃度を推定する手法について検討した。この手法を用いて推定した大気中I-131濃度の推定値と空気サンプリング試料による実測値を比較した。実測値には原子力機構大洗から約20kmの地点に位置する原子力機構東海でサンプリング・評価された大気中I-131濃度を用いた。2011年3月15, 16, 21日のプルームの飛来による大気中I-131濃度の上昇を本手法による推定値はよく追従している。本手法による大気中I-131濃度の評価値は実測値に対してファクタ4以内であった。
吉富 寛; 谷村 嘉彦; 星 勝也; 青木 克憲; 辻村 憲雄; 横山 須美*
no journal, ,
眼の水晶体被ばくは、検討されている線量限度引き下げに伴い、福島第一原子力発電所構内のような高線量率場での作業において、どのように評価するかが大きな課題となっている。場の光子スペクトル情報は、線質の観点から適切な水晶体モニタリング法を検討し、防護対策を立案するための基礎データとなる。本研究では、福島第一原子力発電所構内の高線量率作業場において光子スペクトルを測定し、実用量(Hp(3)及びHp(10))及び防護量(水晶体等価線量)を評価した。前方-後方照射(AP)を仮定した場合、実用量が防護量を過小評価することはなかった。回転照射(ROT)及び全方位照射(ISO)を仮定した場合、防護量のHp(10)に対する過小評価は10%程度にとどまり、これらの場では、Hp(10)を用いた水晶体モニタリングが可能であることが示唆された。
辻村 憲雄; 吉富 寛; 星 勝也; 青木 克憲; 谷村 嘉彦; 西野 翔; 横山 須美*
no journal, ,
RANDOファントム頭部の目の近傍(眉間および目尻)に3mm線量当量用個人線量計等を取り付け、平均エネルギー83keVから1.25MeVの光子を照射し、その指示値を得た。照射ジオメトリは、AP及びROTとし、さらに、東京電力福島第一原子力発電所で広く使用されている全面マスク(二種類)をファントムに被せることでマスクによる遮へい効果も調べた。その結果、線量計の指示値は、その取り付け位置やマスクの有無にあまり影響されないことが分かった。なお、本発表は連続する5件の発表の5番目である。
星 勝也; 辻村 憲雄; 青木 克憲; 吉富 寛; 谷村 嘉彦; 横山 須美*
no journal, ,
福島第一原子力発電所の廃炉関連作業において、放射線業務従事者が高い水晶体等価線量を受けたり、ベータ線による不均等被ばくを受けたりする可能性がある。本研究では、福島第一原子力発電所内でのベータ線による被ばくを検証するため、作業現場におけるベータ線スペクトロメトリを行い、得られたスペクトルデータから、作業場所の主たる放射性物質の推定及び水晶体等価線量の評価等を実施した。
