2023 年度研究成果報告書

リニア振動アクチュエータ(LOA)を用いた高頻度振動換気アクチュエータの開発

研究課題

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研究課題/領域番号	20K20252
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分90140:医療技術評価学関連
研究機関	東京工科大学
研究代表者	島峰徹也東京工科大学, 医療保健学部, 講師 (10842015)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード	リニア振動アクチュエータ / 高頻度振動換気 / LOA / HFOV
研究成果の概要	慢性肺疾患（CLD）の予防として高頻度振動換気（HFOV）によるCLD予防が模索されてきている。本研究ではリニア振動アクチュエータ（LOA）を用いたHFOVモータの性能評価を目的とした。HFOVのアクチュエータとして構造が簡単なLOAに着目し、小型化を目的としたHFOV用人工呼吸器のアクチュエータを設計し、動作を検証した。サマリウムコバルト磁石を用いた単巻線形LOAの安定した出力にはVCMよりも大きな電力での駆動が必要となるが、単巻線形LOAによりHFOV用人工呼吸器のアクチュエータを小型化できる可能性を示唆した。
自由記述の分野	臨床工学、生体計測、治療機器
研究成果の学術的意義や社会的意義	在宅人工呼吸器管理を必要とする子どもが急増しており、2008年の468人から2018年の4,178人まで10年間で約10倍に増加している。年齢別にみると、HFOV用人工呼吸器の対象年齢である0～4歳の割合がおよそ33.2％を占め、一番多い。HFOV用人工呼吸器の在宅用は発売されていない。現行のHFOV用人工呼吸器は在宅での使用を想定した人工呼吸器としては大型であり、HFOVを使用できる在宅用人工呼吸器を開発するためには人工呼吸器自体の小型化が必須である。本研究にて、単巻線形LOAによりHFOV用人工呼吸器のアクチュエータを小型化できる可能性を示唆した。