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1.モノピボット遠心血液ポンプの回転駆動安定性
○山根 隆志1・西田 正浩1・野中 勝信2・白崎 芳夫1・岡田 養二3・村上 力3
(1基礎技術部バイオミメティクス研究室)(2基礎技術部材料物性研究室)(3茨城大学)
羽根車を永久磁気軸受とピボット軸受で支える機構の1点支持型遠心血液ポンプを開発している。この回転安定性を決定する要因として支持転換距離、カップリング半径、インベラ慣性能率などが静的・動的に関与していることを明らかにし、安定性を得るための設計条件を示した。
2.モノピボット遠心血液ポンプのピボット周りの淀みについて
○ 山根 隆志1・丸山 修1・西田 正浩1・豊田 将弘2・Ahmed Aouidef3・筒井 達夫4・軸屋 智昭4・山海 嘉之4
(1基礎技術部バイオミメティクス研究室)(2東京理科大学大学院)(3SAT Fellow)(4筑波大学)
モノピボット遠心血液ポンプを左心補助形態でヒツジに装着した動物実験の結果と、流れの可視化実験によるインペラ相対淀み領域の結果が合致した。これにより可視化が人工心臓開発に有効であることがわかったほか、インペラ貫通光の改造指針も得られた。
3.可視化による遠心血液ポンプのピポット周りの流れ解析
○ 豊田 将弘1・西田 正浩2・Ahmed Aouidef2・山根 隆志2・山田 幸生3・河村 洋1
(1東京理科大学)(2基礎技術部バイオミメティクス研究室)
遠心血液ポンプのピポット周りの流れの可視化専用模型を製作し、血栓解消を図るためインペラ回転に対する相対的淀み域に着目して、ウォッシュアウトホール形状を変更したモデルを可視化解析し、改良効果を評価した。
4.送血用遠心ポンプのウォッシュアウトホール付近の流れの可視化解析
○ 西田 正浩1・山根 隆志1・Ahmed Aouidef1・豊田 将弘2・塚本 雄貴3・小西 義昭3・伊藤 和之3・増澤 徹4・築谷 朋典5・妙中 義之5
(1基礎技術部バイオミメティクス研究室)(2東京理科大学大学院)(3日機装(株))(4茨城大学)(5国立循環器センター)
送血用遠心ポンプにおいて血栓形成の候補となる羽根後面隙間の血液 滞部に着目し、羽根貫通孔であるウォッシュアウトホールの幾何形状の、ポンプ性能および羽根後隙間流れパターンに対する影響を調べた。
5.送血用遠心ポンプのインペラ表面淀みの可視化解析
○ Ahmed Aouidef1・山根 隆志1・西田 正浩1・豊田 将弘2・塚本 雄貴3・伊藤 和之3・小西 義昭3・増澤 徹4・築谷 朋典5・妙中 義之5
(1基礎技術部バイオミメティクス研究室)(2東京理科大学大学院)(3日機装(株))(4茨城大学)(5国立循環器センター)
The PTV analysis was applied to the modified NIKKISO blood pump.The region behind the impeller was investigated and results consisted in the evaluation of the relative velocity in different sections in order to located stagnation regions namely candidateds for thrombus formation.
The present experimental results are consistent with the numerical investigation as well as the animal experiment.
6.人工臓器の溶血を模擬する回転煎断装置の流体力学特性
○ Ahmed Aouidef・山根 隆志・丸山 修・西田 正浩
(基礎技術部バイオミメティクス研究室)
This research work is concermed with the development of a testing device for hemolysis ina artifical organs. From the fluid dynamics pointo of view,the fluid was subjected to a centrifugal field and its behavior was close to the one developing between two enclosed rotating disks in regard rotating differentially.
Effects of Taylor instability,transition from Iaminar to turbulent flow were examined.
7.マイクロカプセルを利用した力学特性模擬血液 第5報
○丸山 修1・山根 隆志1・西田 正浩1・筒井 達夫2・軸屋 智昭2・増澤 徹3
(1基礎技術部バイオミメティクス研究室)(2筑波大学)(3茨城大学)
循環器系人工臓器の溶血適合性の評価方法を確立することを目的として、あらゆる材質の医療材料に対応することができ、血小板の材料への粘着を流れの存在下にリアルタイムで観察することのできる装置を開発した。
8.医療材料の血液適合性評価試験方法に関する標準基盤研究 −血液適合性評価装置の開発−
○古川 克子1・牛田 多加志1・山根 隆志2・大島 宣雄3・立石 哲也1
(1産業技術融合領域研究所)(2基礎技術部バイオミメティクス研究室)(3日本医科大学)
医療材料の血液適合性の評価方法を確立することを目的として、あらゆる材質の医療材料に対応することができ、血小板の材料への粘着を流れの存在下にリアルタイムで観察することのできる装置を開発した。
9.頸椎縦靱帯の力学特性
林 和彦1・白崎 芳夫1・立石 哲也2・赤石 文洋3
(1基礎技術部バイオメカニクス研究室)(2産業技術融合領域研究所)(3日本医科大学)
頸椎前後の縦靱帯の粘弾性特性と性的引張試験を実施したので、その結果について報告する。
10. 有限要素法を用いた軟組織変形挙動の解析及び変形制御に関する研究
○鷲尾 利克・鎮西 清行・水原 和行
(基礎技術部バイオメカニクス研究室)
外科手術の自動化に必要不可欠な内臓に代表される軟組織の変形の解析と変形の制御を行うため、有限要素法をもちいた簡便なモデルを作成し、モデルの有用性と変形制御の方法について検討した。
11. 手術ロボット機構のMR Compatibility
○鎮西 清行1・波田 伸彦2・Ron Kikinis2
(1基礎技術部バイオメカニクス研究室)(2Brigham and Women's Hospital)
現在開発中の手術支援ロボット/マニピュレータ機構をMRI装置内に設置・駆動させて画像への影響を評価した結果につき報告する。実用上全く問題ないとの報告を得た。
12. MRI Compatible 高負荷直動位置決め機構の開発に関する基礎研究
○ 井原 一郎1・鎮西 清行2・水原 和行2・村田 良司1
(1東京理科大学)(2基礎技術部バイオメカニクス研究室)
MRI環境下で使用可能な直度右記光を試作した。この機構はアクチュエータに超音波モータと空気圧直動シリンダを使用し、高負荷時の駆動と高精度の位置決めを両立するよう考案された。
13. 4次元MRIにおける撮像時のデータ圧縮
○ 本間 一弘1・石上 顕2
(1基礎技術部バイオメカニクス研究室)(2日本大学)
4次元MRI(磁気共有イメージング)を可能とするためには撮像時のデータ圧縮が不可欠である。今回は、撮像する生体や物体の内部構造に対する空間上での最適なデータ収集軌跡および磁場での変調方法に関して検討した。
14. 脳内微小透析法の生体侵襲度に関する検討 −第2報−
○ 兵藤 行志1・渡辺 由美子1・越後 順子2・本間 一弘2
(1基礎技術部バイオメカニクス研究室)(2筑波大学)
脳内微小透析プローブのラット脳への侵襲度把握を目的に代謝物質変化と磁気共鳴画像(ディフュージョンおよびT2*強調)変化を指標とした評価法を検討した。時・空間的な組織状態変化の抽出が可能であることを確認した。
15. ブタ頭部の光学的特性値のin vivo測定
○谷川 ゆかり1・Angelo Sassaroli1・Fabrizio Martelli1・荒木 隆一郎2・田中 健之3・小野寺 陽一4・山田 幸生5
(1基礎技術部バイオメカニクス研究室)(2埼玉医科大学)(3東京理科大学)(4基礎技術部)(5基礎技術部長)
近赤外光を用いた生体診断装置の開発に必要不可欠な光学特性値はin vitroでの測定は多数あるがin vivoでの測定はほとんど存在せず、in vivoとin vitroの違いもわかっていない。そこで、麻酔下のブタを用いてin vivo測定を行った。
16. 近赤外域における積分球および時間分解法を用いた生体試料の光学特性測定
○ 田中 健之1・谷川 ゆかり2・河村 洋1・山田 幸生3
(1東京理科大学)(2基礎技術部バイオメカニクス研究室)(3基礎技術部長)
本研究では、積分球を用いた光学特性値決定法と、時間分解分光を利用した光学特性値測定法により生体試料および生体模擬資料の光学特性値として、等価散乱計数および吸収計数を測定し両者を比較検討した。
17. 皮膚下における色素の色の変化
○島田 美帆1・山田 幸生2・谷川 ゆかり3・畑 寿太郎1・伊藤 雅英1・内田 彰子1・谷田貝 豊彦1
(1筑波大学)(2基礎技術部長)(3基礎技術部バイオメカニクス研究室)
皮膚下の色素は皮膚を通して見ると色が変わって見える。赤い色紙の上に鶏皮を置いた場合の反射光スペクトルの変化を測定し、モンテカルロ法によるシミュレーションと比較して定性的な一致が得られた。