磁気浮上技術を用いた低溶血・無血栓ディスポーザブル血液ポンプの研究

利用磁悬浮技术的低溶血、无血栓一次性血泵的研究

基本信息

批准号：
08J07168
负责人：
土方亘
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では,インペラを磁気軸受によって浮上する磁気浮上遠心血液ポンプを提案している.平成22年度は,1.使い捨てインペラに永久磁石を内蔵した1次試作機の2ヵ月の長期動物実験,および2.使い捨てインペラに永久磁石を内蔵しない磁気浮上遠心血液ポンプの評価,3.血液ポンプ用磁気軸受のコントロールシステムの小型化を実施した.1.1次試作機の長期動物実験生体適合性評価のため,東京医科歯科大学と連携して,仔牛を用いた長期動物実験を実施し,2ヵ月の連続運転に成功した.本実験を通して,市販血液ポンプよりも血栓形成の発生が少なかったことから,インペラを磁気浮上することによる生体適合性向上を確認している.2.使い捨てポンプヘッドに永久磁石を用いない磁気浮上遠心血液ポンプ使い捨てポンプヘッドの低コスト化,安定供給のため,インペラ内部にレアアース磁石を内蔵しない磁気浮上血液ポンプを提案している.本年度はその評価を実施した。具体的には,Hinfinity制御を磁気軸受に適用することで安定した磁気浮上を実現し,臨床使用範囲をカバーする0-4000rpmの回転数において非接触回転を実現している.ポンプ性能は最大で流量5L/min,揚程600mmHgを実現し,臨床時に要求される性能の3倍を実現した.3.磁気軸受コントロールシステムの小型化本血液ポンプは体外設置型であるが,コントローラや電源系を小型化し,患者が持ち運び可能なポータブルシステムとすることを目標としている.その第一段階として,埋め込みシステムを導入することで,磁気軸受用コントロールシステムをA5用紙程度のボードに集約することに成功した.

在这项研究中，我们提出了一个磁性悬浮离心血泵，其中叶轮通过磁轴承饲养。在2010财年，我们进行了1个。在一次性原型上进行了一个为期两个月的长期动物实验，在一次性叶轮中具有永久磁铁，以及2。评估磁性悬浮离心血泵，该磁性离心血泵不在可具可式的叶轮中掺入永久磁铁，并在一次性叶轮中含有磁性系统，以及3。磁性轴承的微型振动轴承的微型化。 1。为了评估主要原型的长期动物生物相容性，我们与东京医学和牙科大学合作进行了犊牛。进行了长期的动物实验，并成功进行了两个月的连续操作。通过这项实验，血块的发展比市售的血泵的可能性较小，并且通过磁性弹出叶轮可以改善叶轮的生物相容性。2。磁性悬浮的离心血泵不使用一次性泵头中使用永久磁铁。为了降低成本并提供稳定的一次性泵头供应，我们提出了一个磁性悬浮血泵，叶轮内部没有稀土磁铁。今年，我们进行了此评估。具体而言，通过将Hinfinity控制应用于磁轴承，可以实现稳定的磁性悬浮，并以0-4000 rpm的旋转速度实现非接触式旋转，从而覆盖了临床使用范围。泵的性能高达5 l/min，举重高度为600 mmHg，达到了临床使用所需的三倍。3。较小的磁性轴承控制系统该血泵是一种外部安装类型，但目标是使控制器和电源系统微型化，并使其成为一种可容纳患者的便携式系统。作为第一步，通过引入嵌入式系统，我们成功地在板上成功合并了大约A5纸的磁性轴承控制系统。