Small implantable maglev blood pump for minimally invasive cardiac catheterization

用于微创心导管插入术的小型植入式磁悬浮血泵

• 批准号: 22K03978
• 负责人: 栗田 伸幸
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03978/
• 关键词: 人工心臓; 磁気浮上モータ; 経カテーテル手術

重症心不全患者に人工心臓を適用して左心室への負荷を低減することは，心筋回復と心不全の改善に有効であるが，人工心臓の埋め込みは侵襲性が高い。低侵襲な補助循環用ポンプカテーテルが開発されて高い効果を上げているが，通常の接触型の軸受では，摺動部における血球破壊や軸受の耐久性が問題となり，使用可能期間が非常に短いという問題がある。そこで本研究では，シャフトやインペラなど回転体を磁気浮上技術により完全に非接触状態で支持・回転することで，血液へのダメージを低減しつつ，高い耐久性を備えた補助循環用血液ポンプの開発に取り組む。Texas Heart Institute（アメリカ合衆国，テキサス州)，University of Bath（イギリス，バース）と国際共同研究を実施し，心房内設置型補助循環用ポンプカテーテルの開発に取り組んだ。群馬大学では特に，磁気軸受部のFEM磁場解析と3次元CADを用いた実験装置の設計と形状最適化を実施した。解析結果を用いて試作機を製作し，静特性と動特性を測定した。今後は，製作した磁気軸受とブラシレスDCモータを組み合わせた磁気浮上モータを製作し，その特性を評価する。さらに，現在バース大学で設計中のインペラとデヒューザと組み合わせることにより磁気浮上ポンプを開発する。そして，疑似循環系や子牛を用いた動物実験を実施してポンプ性能評価を行う。

For patients with severe heart failure, artificial heart failure is suitable for reducing the load on the left ventricle, improving cardiac muscle recovery and heart failure, and increasing the invasiveness of artificial heart failure. The problem of durability of contact shaft is that the possible period of use is very short. In this study, the magnetic levitation technique was used to reduce blood loss and increase durability of blood circulation. Texas Heart Institute (USA, USA), University of Bath (USA, USA) and International Joint Research Group on the Development of Intra-atrial Set Type Subsidy Cycle The design and shape optimization of the magnetic field receiving unit of Gunma University are carried out by FEM and 3D CAD. The analysis results show that the static and dynamic characteristics of the test machine are measured. In the future, the magnetic field shaft is subjected to the magnetic field, and the magnetic field shaft is subjected to the magnetic field. Now, in the design of the university, there is a development of the magnetic floating system. In addition, it is suspected that the circulation system of cattle is used in the animal.

项目成果

Dynamic Evaluation of an Active Axial Magnetic Levitated Bearing System in a Hemocompatibility Assessment Platform.

血液相容性评估平台中主动轴向磁悬浮轴承系统的动态评估。

• DOI: 10.1109/embc48229.2022.9871132
• 发表时间: 2022
• 期刊: Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Annual International Conference
• 作者: Kurita,Nobuyuki;Ogiwara,Eiji;Luo,Neil;Kiang,Simon;Karnik,Shweta;Smith,PAlex;Nissim,Lee;Fraser,KatherineH;Frazier,OH;Wang,Yaxin
• 通讯作者: Wang,Yaxin

Modeling a Magnetic Levitation Bearing with CFD Hemocompatibility Optimization

利用 CFD 血液相容性优化对磁悬浮轴承进行建模

• 发表时间: 2022
• 作者: Simon Kiang;Lee Nissim;Victor Tedesco;Eiji Ogiwara;Katherine Fraser;Nobuyuki Kurita;O.H. Frazier;Yaxin Wang
• 通讯作者: Yaxin Wang