AIを用いた革新的実験計画法による動圧浮上遠心血液ポンプのラジアル軸受の形状最適化

• 研究課題/領域番号: 24K15714
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分90110:生体医工学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 小阪 亮 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (10415680)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 血液ポンプ / 動圧軸受 / 溶血 / 人工知能

研究開始時の研究の概要

体外循環用血液ポンプは、インペラの回転支持に主に接触式の軸受を使用しているため、耐久性や血液適合性が課題である。提案者らは、インペラを非接触支持する動圧軸受を用いた血液ポンプを開発しているが、血液ポンプの設計は数値流体解析とポンプの試作を試行錯誤で繰り返さざるを得ず、動圧軸受の狭い軸受隙間に起因した血液適合性やインペラの不安定性が課題であった。そのため、提案者らは、人工知能（AI）を用いた革新的実験計画法により、インペラの径方向を支持するラジアル動圧軸受の新規構造を提案し、AIを用いた革新的実験計画法により形状最適化を実施する。