小児用補助人工心臓のための超小型遠心ポンプの研究開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10480243
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 碓氷 章彦 名古屋大学, 医学部, 助手 (30283443)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高谷 節雄 山形大学, 工学部, 教授 (40154786) ; 高味 良行 名古屋大学, 医学部, 医員 ; 大原 康壽 名古屋大学, 医学部, 医員
• Keywords: 補助人工心臓 / 遠心ポンプ / フリーインペラー

Research Abstract

本年度はポンプシステムの基本設計と試作を行った。大原、高谷ら.が従来より研究に携わってきた成人用の遠心式血液ポンプと駆動系の基本構造を応用し、かつ新たにフリーインペラー(freeimpellar)構造を採り入れた。設計の基本理念としては、本研究におけるポンプはおもに小児の中期的心補助用であるため、ポンプ本体が完全埋め込み式となるよう超小型を計るより、むしろインペラー上のベーン(vane)の枚数・ベーンとポンプケーシングのクリアランス・小型で信頼性の高いモーターの選択などの設計を工夫することで低回転・低流量(100ml/min程度)から安定したパフォーマンスを発揮できることを目標とした。現時点で小型かつ信頼性の高いブラッシュレスモーターのdimensionから、ポンプケーシングの直径は60mm(吐出ポートを除く)とし、高さは約30mm(流入ポートを除く)とした。また流入・吐出ポートの内径は8mmとした。これらはすべてポリカーボネートの削りだしで作成された。インペラーは直径50mm、高さ18mm(ベーンを含む)とし駆動ユニットのドライビングマグネットに対応するリング状のマグネット(Nd-Fe製)を内包する。またインペラー数は4枚とした。駆動ユニットには、米国Inland Motor社製のブラッシュレスモーター(直径41mm、高さ19.2mm)を採用した。このモーターのケーシングはアルミ製で直径60mm、高さ27mmとした。平成11年3月、山形大学において試作第1号機が完成しmockloopを用いた性能試験が開始された。11年度はこの試作1号機の性能に基づいて設計の改良を行う予定である。