| 研究課題/領域番号 |
14380416
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| 研究機関 | 東京電機大学 |
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研究代表者 |
福井 康裕 東京電機大学, 理工学部, 教授 (60112877)
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| 研究分担者 |
増澤 徹 茨城大学, 工学部, 教授 (40199691)
宮脇 富士夫 東京電機大学, 理工学部, 教授 (50174222)
舟久保 昭夫 東京電機大学, 理工学部, 助教授 (00307670)
樋上 哲哉 島根医科大学, 第1外科, 教授 (60335429)
佐久間 一郎 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (50178597)
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| キーワード | 人工心臓 / リニア振動アクチュエータ / 非対称推力特性 / リニアモータ |
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| 研究概要 |
1.補助人工心臓を駆動するためのリニアモータ(リニア振動アクチュエータ)の設計・開発を行った。補助人工心臓を駆動するためには、ポンプ駆出段階に大きな推力が必要であり、充満段階には僅かな推力でかまわない特徴を持つ。このため、往復運動の一方向のみに大きな推力を発生するような、非対称推力特性を有するリニアモータを提案した。磁場解析を応用して、静推力の検討、試作モータの設計を行った。試作したモータは、直径60mm、高さ24mmおよび重量465g、容積68mlであった。
2.試作リニアモータを組み込んだ電磁式補助人工心臓の設計・開発を行った。ポンプハウジングは3次元CADソフトを用いて設計を行い、CAM技術を応用して試作した。試作人工心臓は、直径101mm、高さ47mmおよび重量770g、容積300mlであった。in-vitroテストでは、150bpmの拍動数において最大拍出量6L/minおよび最大効率14%を記録した。
3.試作した電磁式補助人工心臓を用いて、急性動物実験を行った。成羊(体重50kg)を使用し、手術室内麻酔下において人工心臓装着・駆動実験を行った。拍動数100bpm、補助流量3L/minにおいて、6時間の動作確認を行った。
4.慢性動物実験用人工心臓の設計・開発を行った。急性動物実験において発生した問題点を検討し、血液ポンプ形状の再設計を行った。また、実用化の際に技術転換を容易にするためにポンプの製作工程を見直し、量産性の向上を図った。
5.次年度は、慢性動物実験を行い更なる改良を進める予定である。
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