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単一ロータで両心を補助または置換可能な人工心臓用磁気浮上血液ポンプの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06223
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械力学・制御
研究機関群馬大学

研究代表者

栗田 伸幸  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (60435493)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード磁気浮上モータ / 磁気浮上ポンプ / 人工心臓 / アキシャルギャップモータ / 血液ホポンプ / 血液ポンプ / 機械力学・制御 / 電気機器工学 / 知能機械
研究成果の概要

一般に人工心臓とは左心室補助装置を指し,左心室の補助を目的に設計されているが,本研究では単一のローターで両心を補助または置換可能な人工心臓の開発に取り組んだ。本研究では主に磁気浮上型のポンプを研究開発を行った。製作した磁気浮上ポンプは,回転数 1800 r/minにおいて,揚程 100 mmHg,流量 5.8 L/min を達成し,両心室補助可能なポンプ性能を有することを明らかにすることができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

一般的な人工心臓は左心室の補助を目的としている。しかし,左心室と右心室の両心が不全な患者も少なくない,そこで本研究では左心室と右心室の両方を1つの人工心臓で補助または置換することを目的とした。ポンプ特性試験を行い,製作した磁気浮上ポンプが両心室を補助可能な性能を有することを明らかにした。また,高性能な人工心臓開発への取り組みは,重症心不全患者の生活の質の向上に直結するため,社会的意義も高い。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 14件、 招待講演 9件)

  • [国際共同研究] Texas Heart Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] 蘇州大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Texas Heart Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 蘇州大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Texas Heart Institute(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Analysis and basic design of the magnetically levitated motor with five actively controlled degrees of freedom2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Kurita, Hayato Kamada, Takeo Ishikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics

      巻: 59 号: 2 ページ: 549-555

    • DOI

      10.3233/jae-171094

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Double-Sided Stator Type Axial Bearingless Motor Development for Total Artificial Heart2019

    • 著者名/発表者名
      Kurita Nobuyuki、Ishikawa Takeo、Saito Naoki、Masuzawa Toru、Timms Daniel Lee
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Industry Applications

      巻: 55 号: 2 ページ: 1516-1523

    • DOI

      10.1109/tia.2018.2884609

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 磁気浮上型水力発電機に適用する低消費電力渦電流式センサの開発2017

    • 著者名/発表者名
      中村 拓海,栗田 伸幸,石川 赴夫
    • 雑誌名

      日本AEM学会誌

      巻: 25 号: 2 ページ: 230-235

    • DOI

      10.14243/jsaem.25.230

    • NAID

      130005863405

    • ISSN
      0919-4452, 2187-9257
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Auto-Drawing Program of Flex-PCB Windings2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Inomata, Nobuyuki Kurita, Wolfgang Gruber, Takashi Okayasu
    • 学会等名
      TJCAS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of back iron thickness on a small hydraulic generator2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Takahashi, Nobuyuki Kurita
    • 学会等名
      TJCAS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Implementation of a Bearingless Axial-Force/Torque Motor Fan with Flex-PCB Windings2019

    • 著者名/発表者名
      Wolfgang Gruber, Walter Bauer, Daniel Wetsch, Bianca Klammer, Nobuyuki Kurita
    • 学会等名
      IEMDC 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposal of a rare-earth magnet-less magnetically levitated carrier system2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Kurita, Yohei Takahashi
    • 学会等名
      ICTSS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Examination of layer structure of flex-PCB for Bearingless Axial Force / Torque Motor2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo Inomata, Nobuyuki Kurita, Wolfgang Gruber, Takashi Okayasu
    • 学会等名
      ICMEMIS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analytical design of a permanent magnet hybrid type magnetically levitated carrier system2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hokazono, Nobuyuki Kurita, Nobuya Hishinuma, Yoshihiko Hirano
    • 学会等名
      ICMEMIS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A basic study of the power generation shoes by use of electromagnetic induction2019

    • 著者名/発表者名
      Mikio Furuta, Nobuyuki Kurita, Seiji Hashimoto, Yohei Takahashi
    • 学会等名
      ICMEMIS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Design of magnetic bearings for micro-hydraulic generation system for household water supply2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei Takahashi, Nobuyuki Kurita, Ryo Inomata
    • 学会等名
      ICMEMIS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 磁気浮上搬送装置の提案2018

    • 著者名/発表者名
      一場雄太,栗田伸幸,石川赴夫,高橋洋平
    • 学会等名
      第27回MAGDAコンファレンス
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis and Design of a Bearingless Axial- Force/Torque Motor with Flex-PCB Windings2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Kurita, Walter Bauer, Gerald Jungmayr, Wolfgang Gruber and Wolfgang Amrhein
    • 学会等名
      The 2018 International Power Electronics Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Double-Sided Stator type Axial Self-bearing Motor Development for Total Artificial Heart2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Kurita, Takeo Ishikawa, Naoki Saito, Toru Masuzawa, Daniel Timms
    • 学会等名
      The 1st Mechanical Circulatory Support Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Magnetic levitation to improve hemocompatibility of a minimally invasive left ventricular assist device for early intervention2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Kurita, Tomonobu Abe, Yaxin Wang and, P. Alex Smith
    • 学会等名
      5th International Symposium on Gunma University Medical Innovation
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 磁気浮上型水力発電機の回生回路の特性試験2018

    • 著者名/発表者名
      茂木 拓夢,栗田 伸幸,石川 赴夫
    • 学会等名
      平成29年度第8回栃木・群馬支所合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気浮上型搬送装置の検討2018

    • 著者名/発表者名
      一場雄太,栗田伸幸,石川赴夫
    • 学会等名
      平成29年度第8回栃木・群馬支所合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A double-sided stator type axial self-bearing motor development for total artificial heart2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Kurita, Takeo Ishikawa, Naoki Saito, Toru Masuzawa, Daniel Timms
    • 学会等名
      IEEE International Electric Machines and Drives Conference (IEMDC), 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis and Basic Design of the Magnetically Levitated Motor with Five Actively Controlled Degrees of Freedom2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki KURITA, Hayato KAMADA, Takeo ISHIKAWA
    • 学会等名
      18th International Symposium on Applied Electromagnetics and Mechanics (ISEM), 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetically levitated artificial heart that can assist or replace bi-ventricular with a single rotor2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Kurita, Jun Mohara, Takeo Ishikawa, Kamada Hayato
    • 学会等名
      4th International Symposium of Gunma University Medical Innovation
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-21  

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