| 研究課題/領域番号 |
61570672
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
福永 信太郎 広島大, 医学部, 助手 (70112183)
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| 研究分担者 |
梶原 博毅 広島大学, 医学部, 助教授 (20034184)
浜中 喜晴 広島大学, 医学部, 助手 (20156409)
村下 純二 広島大学, 医学部附属病院, 助手 (70110442)
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| キーワード | 完全人工心臓 / 人工心臓駆動装置 / 体内植込型駆動装置 / ハーモニックドライブ / 円筒カム / ブラシレスモータ / フラットモータ / プッシャープレート |
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| 研究概要 |
ブラシレスDCモータと差動歯車式減速装置及び円筒カム機構を用いて、完全人工心臓用植込み型駆動装置を試作した。
使用したモータは、直径69mm、長さ38mmで、定格回転数5500rpm、定格トルク480g-cm、出力27Wで、これを速度制御して用いる。制御装置と組合せたときの特性は、回転数が4900rpmまではおよそ700g-cmのほぼ一様なトルクを持ち、それ以上の回転数でトルクが低下して、その無負荷回転数は6900rpmであった。減速装置は直径50mm、厚さ14mmでその入出力軸が同心軸上にあり定格値が速比88で出力トルク0.8kg-mのハーモニックドライブを使用した。減速された、方向が一定の回転運動を、製作した円筒カムにより行程が15mmの直線往復運動に変換し、カム両端のプッシャープレートによってそれとケーシングとの間にある、左右の2個の人工心室を収縮する。従ってモータを逆転すること無しに往復運動を実現している。左右の人工心室は互いに逆の位相で収縮、拡張を繰返すことになり、その収縮期間と拡張期間の比は、試作した駆動装置では左右共に1:1に固定となる。
駆動装置本体は、主としてアルミ合金並びに炭素鋼を用いて製作した。大きさは、最大直径が110mm長さが108mm、またその重量はおよそ2kgであった。円筒カムの行程の実測値は14.7mmで、拍動数は毎分9回から134回まで滑らかに連続的に変化することができた。
今後は、この駆動装置の消費電力や拍動数などの電気的及び機械的特性の計測を行い、次いでポリウレタン製の人工心室を取り付けて、体外模擬循環回路により血圧、拍出量などの血行動態のシミュレーションを行い、その後仔牛を用いて動物実験を行う計画である。
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