現在地 HOME > 掲示板 > Ψ空耳の丘Ψ３０ > 198.html 　★阿修羅♪

次へ　前へ

体内に埋め込み可能なものでは世界最小とされる電池が開発された。この電池がまもなく、損傷を受けた神経や筋肉に微弱な電気的パルスを送って刺激する超小型デバイス『BION』(bionic neuron[生体工学ニューロン]の略)の電源として使用されるようになるかもしれない。

　この電池(写真)は、直径2.9ミリメートル、長さ13ミリメートルで、鉛筆の先ほどのサイズだ。

　この小さな電源を使えば、BIONを小型に保てる。円筒形のBIONデバイスは、電池を入れた状態でも、標準的な単3電池の35分の1ほどにしかならない。サイズが小さいため、医師が患者の体内にこれを埋め込む際の外科的処置も最小限ですみ、手術による傷や感染のリスクを減らすことができる。

　この電池は、小さな外観とは裏腹の優れた持久力を備えている。米クアリオン社(カリフォルニア州シルマー)が開発したこの電池は、充電すれば最長10年間使用できる。

　アルゴン国立研究所と共同で電池の開発にあたったクアリオン社の研究チームによると、耐用年数の長さのカギは、使用している化学物質にあるという。

　研究者たちは、この電池のためにある種のポリシロキサン・ポリマーを開発したが、これはポリマー電解質としてはこれまでで最も導電率の高いものだという。

　しかも充電は外部電界によってワイヤレスで行なわれる。つまり埋め込み後、電池が消耗しても、これまでのように手術で取り出して交換する必要がないのだ。

　そこで、脳卒中、切迫性尿失禁の患者や、パーキンソン病のような神経疾患に苦しむ多くの人たちを助ける体内埋め込み式の医療機器の電源として、この新しい電池が注目されている。

　電気パルスはすでに、理学療法の一環として筋肉を刺激するのに使われている。だが、現行の方法にはそれぞれ欠点がある。

　最も一般的なのは、電気刺激装置を皮膚の表面に当てて使う方法だ。しかし、電気の衝撃で痛みが生じることがあるうえ、パルスが筋肉の正しい部位に届かない場合もある。

　もう少しマイナーな手段として、刺激装置を体内に埋め込むやり方があるが、現在使われている電源は、大型で比較的寿命が短い電池だ。しかも充電はできない。そのため、埋め込み式の機器は心臓用のペースメーカーなど、ごく限られたものしか使われていないのが現状だ。

　「現在のものは3年か、最高でも5年しかもたない」と、クアリオン社の事業開発担当上級責任者、ウェンディー・フォング氏は話す。

　「これはとくに、あまり状態の思わしくない患者を診ている医師にとって気がかりなことだ。埋め込んだ機器を取り替える必要が生じた場合、(患者には)手術がもたらす一連のリスクが生じることになるからだ」

　BIONは、きわめて小型であるゆえに、刺激したい筋肉の近くに埋め込むことが可能だ。そこから、脳が神経を通じて送るのと似た刺激を筋肉に送る。ちょうど『フランケンシュタイン』に出てくるカエルのように、麻痺した筋肉を電気的な刺激で動かせるようにするのだ。

　BIONに関してはほかにも、体外電源を使った研究が行なわれている。南カリフォルニア大学(USC)の医用生体工学部が進めているプロジェクトなどがそれだ。

　「(刺激装置側に)一連の複雑な制御パラメーターが必要になる場合、とうてい埋め込み機器内では処理できない。体外に制御システムを設置しなければならないとなれば、電源も外にあっていいことになる。そうすれば、埋め込む機器はもっと小さくてすむ」と語るのは、USCの医用生体工学教授、ジェラルド・ローブ博士。

　ローブ博士の開発した装置では、磁界を発生する体外の送信コイルが電力を供給する。しかし、刺激装置を動かすためには、つねにコイルの近くにいる必要があるため、どんな患者にも一様に勧められる方法でないことは確かだと博士は言う。

　「クアリオン社が主に取り組んでいる分野である尿失禁の治療では、一日中刺激を送り続けなければならない。どこにでも外部コイルを持ち歩くことは困難だ」

　クアリオン社が尿失禁を主な研究分野に選んだ理由には、この疾患が恒常的な刺激を要し、電池の研究に適していた事情もあるが、尿失禁で苦しんでいる人が非常に多いことも背景にある。

　「全世界で販売されているおむつの数は、子ども用より大人用のほうが多い」と、クアリオン社のフォング氏は話す。

　電池で動くBIONが効果的だとテストで実証されれば、この装置はさまざまな治療に利用できる。パーキンソン病によって生じる筋肉の震えを制御する、脳卒中患者の筋肉に刺激を与えて萎縮を防ぐ、あるいは偏頭痛の治療で脳深部を刺激するなどといったことに役立つかもしれない。

　刺激の頻度は、埋め込む前に装置にプログラムしておくこともできるが、埋め込んだ後で、患者に与える刺激を増やす、あるいは減らす必要があると医師が判断した場合は、米アドバンスト・バイオニクス社が開発した電池管理システムを使って、遠隔からプログラムし直すことも可能だ。また、電池管理システムは充電の指示もしてくれる。

　「電池管理システムが刺激措置と通信し、『電池が消耗している』と伝える。いわば燃料メーターのような役割を果たすのだ」とフォング氏。

　そこで充電となるが、作業はいたってシンプルだ。一次コイルはすでに装置内に内蔵されている――つまりは体内に入っている。そして、外部コイルはクッションタイプのパッドやベルトに組み込むことができる。患者がパッドの上に座るか、ベルトを装着すると、15分後には充電完了だ。

　次の充電までの間隔は、電気パルスを送り出す頻度によって変わり、1週間に1度の人もいれば、1ヵ月に1度の人もいる。

　「充電が必要になったら患者に警告を発するようシステムを設定することもできる。あるいは医師が患者に、週に1度などと充電の時期を伝えてもいい――忘れっぽい患者もいるので、本当の期限より少し早めに言う必要がある」とフォング氏は述べている。

　フォング氏によると、電池で稼動する埋め込み式機器の米国でのテスト結果は順調で、関係者たちは性能に自信を持っているという。

　「クアリオン社の埋め込み式機器が1機種、すでにヨーロッパで試験されており、順調な結果が報告されている。非常に素晴らしい新技術だ」とローブ博士は語った。

　この電池で気になる点は、価格だ。電池1個で400ドルもする。だが、価格は大量生産によって下げられるとフォング氏は言う。

　新開発の電池は、米食品医薬品局(FDA)から1年以内に承認を得られると、フォング氏は自信を見せた。(2003年10月8日 2:00am PT)
http://www.hotwired.co.jp/news/news/technology/story/20031010301.html

　次へ 　前へ

Ψ空耳の丘Ψ３０掲示板へ

★阿修羅♪　http://www.asyura2.com/ 　since 1995
　題名には必ず「阿修羅さんへ」と記述してください。
掲示板,ＭＬを含むこのサイトすべての
一切の引用、転載、リンクを許可いたします。確認メールは不要です。
引用元リンクを表示してください。