| 研究課題/領域番号 |
16K10622
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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 |
心臓血管外科学
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| 研究機関 | 鈴鹿医療科学大学 |
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研究代表者 |
三浦 英和 鈴鹿医療科学大学, 医用工学部, 准教授 (50451894)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 全置換型人工心臓 / 遠心型血液ポンプ / ワンポイント転がり軸受 / 機械寿命 / 血液適合性 / 保持器 / 機械摩耗 / 数値流体解析 / 経皮的電力伝送システム / 転がり軸受 / 遠心血液ポンプ |
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| 研究成果の概要 |
右心不全を合併する重症心不全では最終的に移植を余儀なくさる。代替方法として長寿命の回転式血液ポンプを用いた全置換型人工心臓が望まれる。医療経済的許容されうるコストで血液適合性と機械寿命といった性能をバランスよく満たす血液ポンプの開発が必要である。試作した血液ポンプは動物実験のフィッティングスタディでで全置換型人工心臓として植え込み可能性と必要な流体出力を確認できたが長時間運転した際に破損が起きることが分かった。可視化モデルの高速度解析において公転球は3つの球は必ず回転と同期しているの対し他の公転球は同期して一度離脱したのち強く衝突することで摩耗を引き起こしていることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の意義はワンポイント転がり軸受を持つ右心、左心用に設計された血液ポンプを用いた小型の全置換型人工心臓を検討したことにある。磁気浮上軸受、動圧軸受では高価な部材と加工を必要とする。他方、モノピボット軸受はシンプルな構造であるが耐久性には限界があった。開発した軸受は一点支持により生じるロータの傾きを利用し、公転球を自律分散させる。回転軸が傾いくと下部で公転球が加速し上部に向かうにつれ減速する。このような動作により転がり軸受の耐摩耗性と保持器を不要とする構造で血液ポンプの性能向上のみならず、あらゆる回転機械の耐久性と摩擦損失の低減に寄与できる可能性がある。
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