体内埋込み型補助人工心臓による生体機能測定と人工心臓故障早期予測の基礎的研究

植入式辅助人工心脏生物功能测量及人工心力衰竭早期预测基础研究

基本信息

批准号：
08780835
负责人：
岡本英治
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Hokkaido Tokai University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

体内埋込み型補助人工心臓装着患者の生体機能予測として,モータ駆動型補助人工心臓からシリアル通信により送られてくるモータ回転角度およびモータ電流より人工心臓拍出流量おYび動脈圧を推定する方法を考案した.人工心臓拍出流量は,4msecごとのモータ回転角度分と血液ポンプ断面積より瞬時ポンプ拍出流量を推定し,リアルタイムで体外ホストコンピュータ画面上に再現することができた.動脈圧推定は,最高血圧の算出,平均血圧の推定,最低血圧の算出の3つのプロセスを経てコンピュータ画面へ動脈圧波形を表示する.最高血圧は,最高モータ電流にトルク係数をかけモータ発生トルクをもとめ,ボールねじの幾何学的形状よりモータ軸推力に換算し,ポンプ断面積で除することで最高血圧の算出を行った.また,平均動脈圧は,ポンプ拍動数をパラメータに,平均モータ電流との相関からもとめた.そして,最高血圧と平均血圧より最低血圧を算出し,最高血圧,最低血圧を線で結ぶことで動脈圧波形をリアルタイムで推定することができた.人工心臓故障予測では,人工心臓アクチュエータで使用されている機械部品のうち最も耐久性に不安のあるボールベアリングについて,人工心臓駆動条件とボールベアリングから発する振動の関係について検討を行った.その結果,ベアリングに拍動的に負荷をを加えると,ベアリングから発する振動のうち低周波数振動成分(〜100Hz)が大きくなること,拍動性負荷が大きいほど周波数中域(〜1.5KHz)の振動が大きくなること,ベアリング回転速度が小さいほどベアリングから発生する振動が小さくなることが分かった.

为了预测具有可植入人造心脏的患者的生物学功能，我们设计了一种方法来估算运动旋转角度的人造心脏流出率和动脉压，并通过从运动驱动的人造心脏的串行通信发送的运动角度和电流。人造心脏流出率是通过估计运动旋转角度和血泵横截面区域的瞬时泵出流率的估计，并在体外主机屏幕上实时重现。动脉压估计是通过三个过程进行的：最高血压的计算，估计平均血压并计算最低血压，然后在计算机筛选上显示动脉压力波形。通过将扭矩系数施加到最高电动机电流并获得电动机产生的扭矩，从球螺钉的几何形状转换运动轴推力，然后将其除以泵的横截面区域，从而计算出最大血压。此外，通过使用参数与平均运动电流的相关性确定泵的平均动脉压计算得出的泵跳动计数，并根据平均血压和最高的血压和最低血压与线条的最低血压计算出最低的血压，可以实时估计动脉压力波形。在预测人造心力衰竭时，我们研究了人造心脏驱动条件与鲍（Ball）振动之间的关系，从而在人工心脏执行器中使用的机械组件中最不确定性。结果，发现在轴承上施加脉动载荷时，从轴承发出的振动的低频振动成分（〜100Hz）增加，脉动载荷越大，脉动振动越大，频率范围的振动就越大（〜1.5kHz）的增加（〜1.5kHz）的增加，轴承的轴承速度较小，轴承较小，轴承较小的轴旋转速度，Em em em em em em em em em em em em a em的振动速度较小。