1991 Fiscal Year Annual Research Report
弁機能向上と廉価化を目的とする心臓代用弁の開発に関する研究
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01890001
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
勇田 敏夫 北海道大学, 工学部, 教授 (70001170)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 生哉 北海道大学, 工学部, 助手 (00228214)
下岡 聡行 北海道大学, 工学部, 助手 (50196549)
村林 俊 北海道大学, 工学部, 助教授 (30200306)
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| Keywords | 開発機械弁 / 弁フラップ曲率 / 弁機能特性 / 溶血量 / 定圧もれ量 / アルミナスパッタ蒸着 / ジュラルミン / 窒化チタン |
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| Research Abstract |
本研究は最終年度において、前年度までで得られた開発弁の構造と機構で実用的な形と寸法を決定するため、定常試験装置と模擬循環回路による弁の作動試験を重ねて、定常流と拍動流下における流れの可視化により流体動態特性を求めた。また厚生省で定められた「人工心臓弁基準」に合格するよう各種テストを行った。開発弁は弁曲率、軸位置、開放角を数種類変化させて試作し、ジュラルミン弁フラップは専門メ-カで傾斜機能型にアルミナをスパッタ蒸着させ、弁座はステンレス製で窒化チタンをスパッタ蒸着させた。
以上により新たに得られた知見を要約すると、つぎの通りである。
1。試作された開発弁の各部品の最適寸法条件を決定するため、可視化による流れの観察、弁機能特性(拍出流量、有効弁口面積、抵抗係数、エネルギ-損失、弁閉鎖流量)を比較して決定したが、最適開発弁は弁フラップ曲率は9%、軸位置70%、開放角は67度と決定した。
2。最適開発弁と既存弁の弁機能特性について比較した結果、開発弁は既存弁に比べて同じ程度の特性かまたはそれ以上の特性を有しており、価格では1/5〜1/10にまで廉価される事が出来るので、本研究の目的は達せられた。
3。開発弁は定圧もれ量は厚生省で定められた1.5l/minの約半分以下であり、また溶血量は既存2葉弁に近い特性を有している。
最後に動物実験が研究期間中に出来なかった。これは開発弁の試作に時間を要した事が最大の理由である。またアルミナスパッタ蒸着は複雑形状では同一条件で一様に蒸着する技術は現在において完全に確立されていないので、あと一年は必要と思われる。
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[Publications] 菊田 幸明、勇田 敏夫、下岡 聡行、阿部 潤、: "流れの可視化による機械弁の定量測定に関する評価(第2報)ー速度場計測におけるオプティカルフロ-の適用ー" 精密工学会春季大会学術講演会. 1015-1016 (1991)
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[Publications] Toshio Yuhta,Yukiaki Kikuta: "'Development of a New Bileaflet Valve Prosthesis Using Aluminum Alloy" XVI International Conference on Medical and Biological Engineering and IX International Conference on Medical Physics. 880- (1991)
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[Publications] 笠井 博、菊田 幸明、勇田 敏夫: "コンピュ-タ・シミュレ-ションによる心臓代用弁の耐久性評価(第2報)" 精密工学会北海道支部大会学術講演会. 43-44 (1991)
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[Publications] 阿部 潤、菊田 幸明、勇田 敏夫、下岡 聡行: "拍動流下における人工心臓弁の流体力学的定量機能評価に関する検討"" 日本ME学会北海道支部大会. 21- (1991)
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[Publications] 田倉 智之、菊田 幸明、勇田 敏夫、下岡 聡行: "'高加速型人工心臓弁耐久試験装置の開発に関する研究" 日本ME学会北海道支部大会. 21- (1991)
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[Publications] 菊田 幸明、阿部 潤、勇田 敏夫、下岡 聡行: "アルミニウム基金属を用いた中心開放型機械弁の流体動態特性評価" 第29回日本人工臓器学会. (1991)
