2007 Fiscal Year Annual Research Report
生命進化的手法によるコンプライアンスチャンパレス動式補人工心臓システムの研究
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19500394
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| Research Institution | Hokkaido Tokai University |
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Principal Investigator |
岡本 英治 Hokkaido Tokai University, 工学部, 教授 (30240633)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山家 智之 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (70241578)
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| Keywords | 人工心臓 / 補助人工心臓 / 磁気浮上式 / 拍動流 / ネオジウム鉄磁石 / コンプライアンスチャンバ |
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| Research Abstract |
本年度は、1)拍動式補助人工心臓の能動的血液吸引によるコンプライアンスチャンバレス駆動に関する研究、2)磁気浮上型動式補助心臓のための磁気浮上式カムの基礎開発の、以上2点の研究を行った.
コンプライアンスチャンバーレス駆動に関する研究は、プッシャープレート型血液ポンプのプッシャープレートに鉄板を接着し、人工心臓アクチュエータ側に直径5mm、厚み1.5mmの円筒型ネオジウムー鉄磁石を8個取り付け、血液ポンプとプッシャープレート間の時期吸引力による能動的血液吸引により血液ポンプの拡張収縮に伴う空気部分体積変化を空気拡張により補償する方法である.In vitro実験の結果、血液流入期にアクチュエータ内圧が-200mmHg、ポンプ拡張期消費電力が1Aから3Aへと増えたが通常通りのポンプ特性を出し駆動することができた.
磁気浮上式カムは、外径8mm、内径2mm、厚み2.5mmのリング状のネオジウム鉄磁石を**個用い、外径70mm、内径50mm、180度で4mmの高さ変化するカム(outer)と、外径48mm、内径28mm、180度で4mmの高さ変化を与えるカム(inner)をモータ側と血液ポンプ側に装着し、モータの回転運動をプッシャープレートの4mmの直線往復運動に変換するものである.
試作した磁気浮上式カムにブラシレスDCモータとプッシャープレートを組み合わせ、磁気浮上能力を検証した.プッシャープレートに重りをの磁気浮上カムを回転させたところ、動脈圧100mmHgに対応する5.8kgの負荷に対し磁気浮上を維持でき、4mmのストロークでプレートが稼働することを確認した.
今後は、ポンプストローク8mmの磁気浮上式カムの開発とともに、磁気浮上式補助人工心臓を設計開発しin vitro実験による評価を行っていく予定である.
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