| 研究課題/領域番号 |
05808086
|
|---|
| 研究種目 |
一般研究(C)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
|
|---|
| 研究機関 | 東京電機大学 |
|---|
研究代表者 |
宮下 収 (宮下 收) 東京電機大学, 理工学部, 教授 (20120123)
|
|---|
| 研究分担者 |
佐久間 一郎 東京電機大学, 理工学部, 助教授 (50178597)
福井 康裕 東京電機大学, 理工学部, 教授 (60112877)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1993 – 1994
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1994年度)
|
| 配分額 *注記 |
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1994年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1993年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
|
|---|
| キーワード | 血液ポンプ / 遠心ポンプ / 血栓 / 溶血 / 人工臓器 / 開心術 |
|---|
| 研究概要 |
本研究は、開心術時の人工心肺用ポンプあるいは補助循環ポンプとして、「懸垂容器旋回式」なる血液ポンプを提案し、その基礎特性の解明を目指すものである。この懸垂容器旋回式血液ポンプは、流入・流出管および空気室を備えた容器を懸垂し、外部から非自転状態で旋回(公転)させるだけで血流を発生させることのできる血液ポンプである。本研究では、まず、ポンプの容器が水平に旋回するシステムでの動作の検討を行ない、この検討結果を基に懸垂容器旋回式を設計した。このポンプの基礎特性の一部が明らかとなった。以下に、これまでに得られた知見を述べる。
1.水平旋回式のポンプ容器では膜とポンプ容器内面がわずかに接触する状態で最も大きな出力を得ることが可能であったが、血球破壊の面から問題を生じた。ポンプ容器形状を改良し、膜と容器内面が接触しないポンプ容器を試作した。公転半径5mm、3000rpmにて負荷約80mmHgに対して6L/minの出力を得ることが可能であった。この容器に対してウシ血液を使用した溶血試験を実施したところ、溶血指数で0.09程度であった。ポンプ容器内の膜の形状や取り付け方法、ポンプ壁の表面粗さの改善、機械的振動の軽減が重要な課題である。
2.これらの知見に基づき、懸垂容器旋回式ポンプ駆動機構を試作・検討した。旋回回転機構にベアリングの問題があり、実験は比較的低い速度領域に限定されている。しかし、この領域において水平旋回式で得た知見からの動作推定がよくあてはまることが確認できた。本ポンプの血球破壊についての詳細な検討が必要である。
3.ポンプは無保守化に有利なインバータ制御誘導モータを使用した。これら装置の受電に際しては、入力力率の低下および電源側電流の高調波発生の問題があり、これらの問題を解決するため単相整流器の新しい制御法を提案した。実験の結果、ほぼ100%の力率運転ができ、高調波も十分に低減されることがわかった。
|
