| 研究概要 |
本研究グループが従来研究開発した,世界最先端の小型化,低溶血性が実証された2自由度制御型磁気軸受を搭載した遠心血液ポンプを対象に,磁気軸受の外乱オブザーバを応用した血液流量推定,粘度推定,磁気軸受システムのロバスト設計,および,磁気軸受用電磁石の不具合に対するフォルトトレランスなどの高信頼化の研究を実施した.さらに,血液ポンプのさらなる小型化を目指すため,1自由度制御型磁気軸受モータを搭載した血液ポンプの実現も目指し,研究を実施した.
これに対して,H23年度の主要な研究成果は,以下の通りである,1)補助人工心臓における血栓形成を高感度に検出するため,血液の粘度変化を,2自由度制御型磁気軸受を搭載した遠心血液ポンプを利用して検出する方法を検討した.本年度は模擬血液として用いたグリセリン溶液の濃度と温度を変化させ,粘度を変化させることにより,インペラの動特性にどのような影響を与えるかインペラの周波数特性を計測し,詳細に調べた.2)東工大のスーパーコンピュータ(TUBAME2)を用いたCFD解析により,1自由度磁気軸受および2自由度制御型磁気軸受を搭載した血液ポンプのインペラに働く流体力,2次流れを詳細に解析した.これにより,フォルトトレランスのため利用可能な軸受力の評価や,溶血・血栓に関連する2次流れの様子を可視化した.3)1自由度制御型磁気軸受モータを搭載した血液ポンプの磁気軸受の消費電力が大きい問題を解決するため,インペラに働く流体力をバランスさせるハウジング,ロータ形状を探索した.
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