| 研究課題/領域番号 |
62850034
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
流体工学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
赤松 映明 京都大学, 工学部, 教授 (40025896)
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| 研究分担者 |
城山 友広 京都大学, 工学部, 教務員
福噌 広幸 武田病院, 心臓血管外科, 医長
FUKUMASU Hiroyuki Takeda Hospital, Cardiovascular Surgery, Chief Surgeon
福増 広幸 武田病院, 心臓血管外科, 医長
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| 研究期間 (年度) |
1987 – 1988
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| 研究課題ステータス |
完了 (1988年度)
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| 配分額 *注記 |
5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1988年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1987年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
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| キーワード | 血液ポンプ / 遠心ポンプ / 歳差式遠心ポンプ / 溶血試験 / 代用赤血球 / ポンプ特性 / ポンプ効率 |
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| 研究概要 |
1.歳差式遠心血液ポンプの効率ならびに特性の向上を目指して実験を行った結果、つぎの知見を得た。
(1)出口デイフューザをフレキシブルにして、その形状を可変とし、流量に応じて最高効率点の移動をねらったが、フレキシブルであるため、かえって、その形状にきめの細かさが欠け、効率の低下を招いた。
(2)ポンプのエアー部、デイフューザおよび羽根の形状に改良を加えた結果、ポンプ効率・特性の著しい向上が見られた。具体的には、(i)流入部エアー先端からエアー全長にわたって開口した"ら線状"の流入路とし、流入口面積を広くした。(ii)ポンプ出口のデイフューザの広がり角を7°としデイフューザ軸を旋回方向とは逆の方向に反らし滑らかな形状とした。(iii)羽根を従来のソロバン珠状から長い棍棒状に変えて、羽根の根元部にもポンプ作用を荷わせた。以上の結果、最高効率は53%に達し、所要の圧力・流量を従来よりも低い回転数で実現できた。
2.溶血試験を行ったが、ローラポンプに比べて溶血が2倍程度大きく、実験結果のバラツキも大きかった。そこで、再現性をよくするため、感圧紙のマイクロカプセルで赤血球の代りをさせて、模擬溶血試験の方式を確立することができた。現在のポンプの内面の角張った部分には丸味を持たせて流れの剥離を減らしたうえで、模擬溶血試験を行い、ポンプ特性と溶血の関係を明らかにし、他のポンプとの比較試験を行う。さらに、生体血液を用いた溶血も併行して進めていく。
3.ポンプ材料のアクリル樹脂と同じ屈折率をもつNaI水溶液を作動流体としてレーザ・ドプラ流速計(LDV)を用いて、デイフューザ内の流速分布を測定した結果、流れが内側に片寄っていることがわかり、改良を要することが判明した。
4.今後、LDVによって環状流路内の流れの詳細な測定を行って、ポンプ効率・特性のさらなる改善策を探るとともに、動物実験も行って臨床応用を目指して研究を行う。
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