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2007 年度 実績報告書

生命進化的手法によるコンプライアンスチャンパレス動式補人工心臓システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 19500394
研究機関北海道東海大学

研究代表者

岡本 英治  北海道東海大学, 工学部, 教授 (30240633)

研究分担者 山家 智之  東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (70241578)
キーワード人工心臓 / 補助人工心臓 / 磁気浮上式 / 拍動流 / ネオジウム鉄磁石 / コンプライアンスチャンバ
研究概要

本年度は、1)拍動式補助人工心臓の能動的血液吸引によるコンプライアンスチャンバレス駆動に関する研究、2)磁気浮上型動式補助心臓のための磁気浮上式カムの基礎開発の、以上2点の研究を行った.
コンプライアンスチャンバーレス駆動に関する研究は、プッシャープレート型血液ポンプのプッシャープレートに鉄板を接着し、人工心臓アクチュエータ側に直径5mm、厚み1.5mmの円筒型ネオジウムー鉄磁石を8個取り付け、血液ポンプとプッシャープレート間の時期吸引力による能動的血液吸引により血液ポンプの拡張収縮に伴う空気部分体積変化を空気拡張により補償する方法である.In vitro実験の結果、血液流入期にアクチュエータ内圧が-200mmHg、ポンプ拡張期消費電力が1Aから3Aへと増えたが通常通りのポンプ特性を出し駆動することができた.
磁気浮上式カムは、外径8mm、内径2mm、厚み2.5mmのリング状のネオジウム鉄磁石を**個用い、外径70mm、内径50mm、180度で4mmの高さ変化するカム(outer)と、外径48mm、内径28mm、180度で4mmの高さ変化を与えるカム(inner)をモータ側と血液ポンプ側に装着し、モータの回転運動をプッシャープレートの4mmの直線往復運動に変換するものである.
試作した磁気浮上式カムにブラシレスDCモータとプッシャープレートを組み合わせ、磁気浮上能力を検証した.プッシャープレートに重りをの磁気浮上カムを回転させたところ、動脈圧100mmHgに対応する5.8kgの負荷に対し磁気浮上を維持でき、4mmのストロークでプレートが稼働することを確認した.
今後は、ポンプストローク8mmの磁気浮上式カムの開発とともに、磁気浮上式補助人工心臓を設計開発しin vitro実験による評価を行っていく予定である.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2007

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Development of a miniature motor-driven pulsatile LVAD driven by a fuzzy controller2007

    • 著者名/発表者名
      E.. Okamoto, 他8名
    • 雑誌名

      Journal of Artificial Organs 10(3)

      ページ: 158-164

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of Heat Generation of Lithium Ion Rechargeable Batteries Used in Implantable Battery Systems for Driving Undulation Pump Ventricular Assist Device2007

    • 著者名/発表者名
      E.. Okamoto, 他10名
    • 雑誌名

      Artificial Organs 31(7)

      ページ: 538-541

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current States of Small and Lightweight Pulsatile Motor Driven Pump2007

    • 著者名/発表者名
      E.. Okamoto, 他
    • 雑誌名

      Journal of Biocybernetics and Biomedical Engineering 27(1-2)

      ページ: 153-158

    • 査読あり
  • [学会発表] Development of Transcutaneous Energy Transmission System for Non-pulsatile Blood Pump2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Akasaka, 他
    • 学会等名
      2007 Joint Congress of The 45th Annual Meeting of the Japanese Society for Artificial Organs and The 2nd Meeting of the International Federation for Artificial Oreans
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 年月日
      20071028-30
  • [図書] 全固体二次電池の開発-高性能化と製造技術-2007

    • 著者名/発表者名
      岡本 英治
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      サイエンス & テクノロジー社

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2014-08-13  

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