| 研究課題/領域番号 |
01870061
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| 研究種目 |
試験研究
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| 研究機関 | 慶応義塾大学 |
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研究代表者 |
四津 良平 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (30129738)
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| 研究分担者 |
鈴木 孝明 慶應義塾大学, 医学部, 助手 (10196834)
相馬 康宏 慶應義塾大学, 医学部, 講師 (40051437)
三田村 好矩 北海道東海大学, 工学部電子情報工学科, 教授 (70002110)
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| キーワード | 人工循環 / Valvo-pump / 軸流ポンプ / 人工心臓 / 補助人工心臓 / 定常流血液ポンプ / 遠心ポンプ / 無拍動流血液ポンプ |
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| 研究概要 |
本年度の研究実施計画にそって、研究成果を述べる。
(1)小型血液タ-ボ型ポンプのデザイン、試作、改良:安静時の循環動態(心拍出量:5L/min、血圧:120mmHg)を維持するのに必要なポンプの有効仕事は1.3Wである。従ってポンプ効率を10%程度とすると、10W程度の出力のモ-タが必要となる。さらに心臓弁位置に植え込み可能なことより、モ-タの大きさは直径30mm、長さ50mm以下でなければならない。これらの条件を満たすモ-タとして、Inland RB-400の直流ブラシレスモ-タを選んだ。サマリウムコバルトを用いた3相6極のモ-タである。最大連続出力は10.6Wで、大きさは外径21.3mm、長さ18.5mmである。モ-タをステンレス製の容器にいれ、モ-タ軸をテフロン製のシ-ルでシ-ルし、モ-タ内に水が入るのを防いだ。さらに10枚の羽根を持つ羽根車をモ-タ軸に取り付けた。羽根の後方には、4枚の羽根からなる案内羽根を取り付け、圧力の上昇を計った。全体をステンレス製の管にいれポンプとした。ポンプは直径37mm、長さ33mmの円筒型である。重さは80gであった。
(2)模擬回路による流量特性の検討:ポンプを機械式体循環模擬回路に接続し、流量特性を求めた。心房は容器中の水位で、動脈コンプライアンスと血管抵抗はそれぞれ空気を用いた圧力容器、絞り弁で模擬した。生理的食塩水を用い、流量を電磁流量計で、圧を圧センサで測定した。心房圧を7.5mmHgと一定にし、モ-タ印加電圧を18Vから24Vに、動脈圧を40mmHgから70mmHgに変えて流量を測定した。モ-タ電圧24V、後負荷45mmHgの時11.5L/minの流量が得られた。後負荷の上昇とともに流量は現象したが60mmHgの圧に対し5L/minの流量が得られた。
(3)至適デザインの決定:血圧を上昇させるため、羽根形状や羽根を2段にすることなどの検討を行っている。
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