| 研究課題/領域番号 |
16K06173
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
知能機械学・機械システム
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| 研究機関 | 茨城大学 |
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研究代表者 |
松田 健一 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 准教授 (30302326)
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| 研究分担者 |
近藤 良 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (90186867)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 磁気軸受 / セルフベアリングモータ / ホモポーラモータ / 両心補助人工心臓 / 磁気浮上 / バイオメカニクス / メカトロニクス |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、左心と右心のポンプに連結したモータ軸を軸方向に移動させ両心の流量を独立に制御可能で、かつ小型で高い安定性を有する両心補助人工心臓用5軸制御セルフベアリングモータの開発を行った。
開発したモータは、回転速度3500rpmにおけるモータ効率が52%を示し、径方向の4軸浮上制御による回転実験において、3000rpmでの径方向の最大変位が0.012mmと高い安定性を示した。さらに、軸方向に0.5mmの変位を与えた5軸制御においても、3000rpmでの径方向最大変位が0.0146mmと高い安定性を示し、両心補助人工心臓ポンプに十分に適用可能な高い性能を有することを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでの両心補助人工心臓ポンプは、一部受動安定性に依存させることで小型化を実現してきた。本研究では、左心と右心のポンプに連結した単一モータの回転軸を、軸方向に移動させポンプの2次流れを変化させることにより流量を調整する方式を採用した。したがって、開発するモータは、軸方向のサーボ機能を有する必要があるが、小型化が可能なアキシャル制御部と、高性能化のためのホモポーラ・コンシクエント統合型セルフベアリングモータの採用により、5軸制御で頼性が高く長期間使用可能な両心補助人工心臓ポンプが実現可能となり、将来的に両心補助が必要な対象者のQuality of Life（QOL）改善に大きく貢献できる。
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