Development of high frequency oscillation ventilation motor using linear oscillatory actuator

使用线性振动执行器开发高频振动通风电机

• 批准号: 20K20252
• 负责人: 島峰 徹也
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Tokyo University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20252/
• 关键词: アクチュエータ; リニア振動アクチュエータ; LOA; HFOV; 高頻度振動換気; VCM; ボイスコイルモータ; 単巻線形LOA

本研究では，高頻度振動換気(HFOV)人工呼吸器の部品の中でも多くの体積を占めるモータの小型化を対象とした。リニア振動アクチュエータ(LOA)は，構造が大変簡単で，HFOVの基本動作であるピストン部の往復動作が変換機構なしで得られるため，システムが簡単となり信頼性が向上するなどの特徴を有するアクチュエータである。HFOV人工呼吸器用アクチュエータとして構造が簡単な単巻線形LOAに着目し，小型化のための開発を行った。今年度は現行で臨床使用しているボイスコイルモータ(VCM)の性能を確認するために，回路内圧，流量，1回換気量を測定する実験システムを構築した。VCMの先にはPistonを装着し，HFOV用純正人工呼吸器リユース回路の口元Yピース部分にimtメディカル社製フローアナライザPF-300を装着，フローアナライザの先には新生児用テストラング(コンプライアンス0.60mL/cmH2O(計算値)，抵抗75cmH2O/L/s(計算値)，容量50mL)を装着した。フローアナライザPF-300の設定は，湿度0%，実測している大気圧(1004mbar)とガス温度(24.5℃)によって換気量を計算するATPD(Ambient Temperature and Pressure Dry)とし，HFOV駆動中の回路内圧，流量，1回換気量をサンプリング200Hzでそれぞれ測定した。HFOV用人工呼吸器の換気設定はModeをHFO，1回換気量10mL～60mL，換気回数15Hz，平均気道内圧0cmH2Oとした。この実験システムにより，15Hzの安定した回路内圧，流量，1回換気量が測定でき，有用性を示すことができた。次年度は単巻線形LOAの実験システムにてモータの有用性を確認する。

在这项研究中，高频振动通气（HFOV）人工呼吸器官的目标是较小的电动机。线性振动执行器（LOA）非常简单，活塞部分的圆形行程操作是HFOV的基本操作，而没有转换机制，因此具有具有特征的执行器，使系统变得更加容易。并提高了可靠性。 HFOV作为呼吸机的执行器，我们专注于单个风格的LOA，该LOA具有简单的结构，并针对较小的尺寸开发。今年，构建了一个实验系统，以测量电路压力，流量和通风，以确认当前临床上使用的当前语音线圈电动机（VCM）的性能。活塞安装在VCM的末端，IMT医疗公司的流量分析仪PF-300安装在真正的HFOV真正的HFOV真正的呼吸器官重用电路的Y件部分，流量分析仪的尖端是新生儿测试（新生儿测试（合规性0.60毫升/CMH2O（计算值），75cmH2O/l/s（计算值），50 mL容量）。流量分析仪PF-300的设置为0％湿度，实际测量的气压（1004MBAR）和气体温度（24.5°C）计算出通风量为ATPD（环境温度和压力干燥），以及电路中的电气HFOV。 HFOV通气的通风设置设置为HFO，HFO，每次通风10毫升至60毫升，15 Hz和平均气道内部压力。使用该实验系统，测量了稳定的电路压力，流速和一个通风量15 Hz，表明有用。在下一个财政年度，将在单个风向LOA实验系统中确认电动机的有用性。

项目成果

Development of High Frequency Oscillatory Ventilation Motor Using Linear Oscillatory Actuator

使用线性振动执行器开发高频振动通风电机

• DOI: 10.14243/jsaem.29.302
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of the Japan Society of Applied Electromagnetics and Mechanics
• 作者: SHIMAMINE Tetsuya;KASAI Ryosuke;KANO Takashi;KAMIJO Fuminori;OGINO Minoru;HINATA Nae;TANAKA Kohei;SHINOHARA Kazuhiko;WATADA Masaya
• 通讯作者: WATADA Masaya

リニア振動アクチュエータを用いた高頻度振動換気モータの開発

使用线性振动致动器开发高频振动通风电机

• 发表时间: 2020
• 作者: 島峰 徹也;笠井 亮佑;加納 敬;上條 史記;荻野 稔;日向 奈惠;田仲 浩平;篠原 一彦;和多田 雅哉
• 通讯作者: 和多田 雅哉