３Ｄプリンタを用いて作製した回転式血液ポンプのポンプ特性評価

• Published in: Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering Vol. 54Annual; no. 26AM-Abstract; p. S15
• Main Authors: 西田, 正浩, 山根, 隆志, 丸山, 修, 根岸, 匠, 小阪, 亮, 迫田, 大輔, 桑名, 克之, 百武, 徹
• Format: Journal Article
• Language: Japanese
• Published: 公益社団法人 日本生体医工学会 2016; Japanese Society for Medical and Biological Engineering
• ISSN: 1347-443X; 1881-4379
• DOI: 10.11239/jsmbe.54Annual.S15

回転式血液ポンプの開発において３Ｄプリンタを効果的に用いることを目的として，３Ｄプリンタにより作製した血液ポンプモデルと金型射出成形により作製した血液ポンプモデル（製品）のポンプ特性を比較した。具体的には、血液ポンプの表面粗さ、圧力流量特性、溶血特性、および回転するインペラの変位特性を計測した。その結果、３Ｄプリンタモデルでは表面粗さが0.5 μm程度、金型射出成形モデルでは表面粗さが0.02μm程度と20倍以上の差があるにもかかわらず、ピボットを軸受とする血液ポンプの圧力流量特性の両者間の差は5%程度であった．また、その血液ポンプの溶血特性の両者間の差は、インペラが低回転である揚程100～200 mmHgの条件では11～20%程度であった。しかしながら、インペラが高回転である揚程300 mmHgの条件では３Ｄプリンタモデルの溶血量が急激に増加した。その原因として、３Ｄプリンタモデルにより作製したインペラ側のピボット軸受部分が高回転による変形のためにケーシング側のピボット軸受部分に接近したことが原因であると考えられた。したがって、回転式血液ポンプの開発において、３Ｄプリンタは、初期駆動や圧力流量特性を確認するための有力なツールであり、溶血特性の確認のためには変形による接近や接触等に注意しなければならないことがわかった。