2014 Fiscal Year Annual Research Report
磁気浮上補助人工心臓における軸受性能と血液損傷のバランス設計
| Project/Area Number |
24360059
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
|---|
Principal Investigator |
進士 忠彦 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (60272720)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 血液ポンプ / 人工心臓 / 磁気軸受 / 溶血 / 血栓 / ベアリングレスモータ / 流量 / 粘度 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，磁気軸受搭載の血液ポンプを対象に，軸受隙間（ポンプ隙間）の変化が，そのポンプの基本特性，軸受特性，血栓･溶血に与える影響を明らかにし，三つの性能を総合的にとらえた血液ポンプの設計法（バランス設計法）を構築することを最終目的として，研究を進めた．
本年度は，血栓･溶血低減のために有効なポンプ内血流を実現するため，新しいベアリングレスモータの研究開発を，昨年度に引き続き進めた．本ベアリングレスモータは，上記のポンプ内流を可能とする構造，配置であるとともに，ロータに永久磁石を用いない単純構造で，実用化時の低コスト化も期待できる．ベアリングレスモータ単体の試作･評価の結果，目標の非接触支持，最高回転数，最大トルクを実現した．一方，従来の血液ポンプ用磁気軸受と比較し，非接触支持のための消費電力が大きくなった．このため，消費電力の低減構造･方法を検討し，引き続き，改良試作を続けている．
また，前年までの流体解析，流体計測を進める過程で，新たに得られた知見を元に，インペラの回転や振動から血液粘度，流量を推定する手法を考案し，その有効性を検証する実験を行った．その結果，グリセリン溶液を用いた模擬血液実験により，実用上，十分な粘度推定精度，流量推定精度を実現した．
その一方，血液は，非ニュートン流体のため，その特性の厳密な評価が，血液ポンプの設計や流量･粘度推定で不可欠との指摘を，成果をまとめた論文投稿過程や学会発表で受けた．そのため，本研究の最終段階で，実際のポンプの使用状況に類似した環境で，血液粘度等を評価できる新たな装置を考案，試作し，評価実験を進めている．
|
| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
|
