국립 연구 연구소 선진 산업 과학 및 기술 연구소 [Ishimura Kazuhiko의 회장] (이하 바카라 주소ST ") 안전 과학 연구 부서 [연구 부서 인 Ogata Yuji] 사회 과학 이사 및 LCA 연구 그룹 Kawajiri Kotaro 최고 연구부 연구 부장 TATSUOSHIRO COSIRO COSIRO COSIRO COSIRO COSIRO COSIRO RYO는 여러 바카라 주소 (바카라 주소) 방법을 결합하여 작은 수치 시뮬레이션 분석 데이터로 인공 심장의 설계를 최적화했습니다
전통적인실험 설계프레임 워크에서신경망및 다목적유전자 알고리즘를 결합한 새로운 실험 설계가 사용되었습니다 인공 심장에 대한 4 가지 입력 조건의 7,200 가지 조합 (홈 수 : 3-18, 16 가지 방법, 그루브 각도 : 10-180도, 18 가지 방법, 홈 입력 깊이 : 005-025 mm, 5 가지 방법, 50025 mm, 5 가지 방법), 수익성을 어렵게 만들기 이번에 사용 된 실험 설계 방법을 기반으로, 우리는 약 60 개의 분석 시간의 결과를 기반으로 외부로 설치된 동적 압력 부상 원심 혈액 펌프를 사용했습니다동적 베어링의 발달력 및 적혈구 손상 계수 바카라 주소화되었습니다 이 방법은 소량의 데이터를 기반으로 많은 입력 조건 및 객관적인 변수로 복잡한 시스템을 쉽게 바카라 주소화 할 수 있으며 제품 설계 및 제조 프로세스와 같은 광범위한 분야에서 연구 및 개발 효율성을 향상시키는 데 기여할 것으로 예상됩니다
이 방법에 대한 세부 사항은 2020 년 5 월 23 일 일본 품질 관리 협회의 122 번째 연구 프레젠테이션에서 제시되었습니다
이 실험 설계를 사용한 인공 심장 (동적 압력 부상 원심 혈액 펌프)의 설계 바카라 주소화
(일본 품질 관리 협회의 122 번째 연구 프레젠테이션의 추상적 인 수집, 98 페이지 그림 2 및 페이지 99 그림 3 수정)
보건부 노동 복지부의 2018 인구 통계 월간 보고서에 따르면, 심장병은 오늘날 암 후 일본의 사망 원인 중 3 가지 주요 사망자 중 하나이며, 사망자 수는 연간 약 135 만 명 중 15%를 차지합니다 그중에서도 심부전으로 인한 사망자가 가장 흔하며 심장 이식은 심각한 심부전에 대한 효과적인 치료법이며, 이는 기존 기술을 사용하여 치료하기가 어렵습니다 그러나 일본 내의 기증자가 심각하게 부족하여 심장 이식의 현재 평균 대기 기간은 약 1,180 일입니다 따라서, 심장 기능을 지원하는 이식 가능한 인공 심장은 심장 이식과의 연결로 사용됩니다
바카라 주소ST는 내부입니다임펠러접촉없이 혈액에서 회전하고 떠 다니는 경우 이 혈액 펌프는 수술 시점부터 이식 가능한 인공 심장의 적용이 적용될 때까지 중간 내지 장기 혈액 순환을 도울 수 있습니다 동적 압력 베어링의 설계에는 동적 압력 그루브 수, 그루브 각도 및 그루브 깊이와 같은 다수의 설계 매개 변수 (입력)가 포함됩니다 또한, 혈액 펌프의 동적 압력 베어링은 임펠러를 들어 올리는 높은 베어링 강성과 적혈구 파괴를 방지하는 혈액 호환성을 동시에 만족시켜야합니다 따라서, 제품의 필요한 성능은 동적 압력 베어링에 의해 생성 된 힘의 증가 및 적혈구 파괴의 감소와 같은 다중 객관적인 변수를 포함한다 시행 착오를 통해 이러한 다중 입력 다목적 시스템의 바카라 주소화에 제한이 있기 때문에보다 효율적으로 개발하는 방법이 필요했습니다
반면에, 이러한 다중 입력 다중 방사 시스템을 쉽게 바카라 주소화하기 위해 다중 객관성 유전자 알고리즘과 실험 설계의 프레임 워크를 결합한 다중 입력 다중 방사적 바카라 주소화 방법이 개발되었습니다 이번에는 신경망 분석 기술을이 바카라 주소화 기술에 통합하여 인공 심장의 설계 바카라 주소화에 적용하려고 시도했습니다
또한,이 연구 및 개발의 일부는 일본 과학 홍보를위한 과학 및 기술 촉진을위한 일본 사회의 지원으로 일본 과학 홍보 협회의 지원으로 수행되었습니다
이 시간에 사용 된 새로운 실험 설계 방법에는 실험 설계 생성 (계획), 실험 (본 연구, 수치 시뮬레이션) (DO)이 포함되며, NN (Neural Network) 모델 (NN) 모델을 사용하여 입력 변수를 사용하여 입력 변수를 사용하여 객관적인 변수를 근사화합니다 (행동) 최소 실험 수 (본 연구에서 수치 시뮬레이션)가있는 각 목적 변수에 대해 (그림 1) Check에 NN을 사용하여다중 정보문제가 제거되고 입력 변수 간의 상관 관계를 확인할 필요가 없으며, 더 복잡한 입력 출력 관계는 기존의 단순한 선형 회귀 방정식보다 모델링 될 수 있습니다 또한 MoGA를 동작으로 사용함으로써 상충 관계가있는 여러 객관적인 변수를 동시에 최적화 할 수 있습니다 또한 이번에는 바카라 주소zoth가 개발중인 바카라 주소zoth Integrated Analysis Platform (Multi-Sigma (https : //multi-sigma바카라 주소zothcom/)를 사용하여 수행되었다
실험 데이터로서 수치 시뮬레이션의 데이터도 사용되었습니다 3D CAD 소프트웨어를 사용하여 다이나믹 베어링의 3 차원 모델이 생성되며 열 유체 분석 소프트웨어는 동적 베어링의 생성력이 임펠러와적색 혈액 세포 분해 쉽게(di 값)가 계산되었습니다
우리는 동시에 동적 압력 베어링의 생성력을 증가 시키고이 실험 설계 방법을 사용하여 적혈구 파괴를 감소시키는 설계를 탐색했습니다 과거에는 동적 압력 베어링의 그루브의 수는 8-12 ~ 12 정도 였지만 이번에 탐구 된 설계에는 약 5에 적은 수의 그루브가 있었는데, 이는 기존의 설계 지침과는 다른 결과입니다 또한, 동적 압력 베어링의 생성력을 증가시키고 적혈구 파괴의 감소는 트레이드 오프 관계로 인해 동시에 달성 될 수 없다고 생각되었지만, 현재 결과는이 두 가지가 상충 관계보다는 동시에 달성 될 수 있음을 시사합니다 이 시간의 결과는 단지 수치 시뮬레이션을 기반으로하며, 미래에 실제 기계를 사용한 검증이 필요하지만 새로운 솔루션을 검색 할 수 있으며 기존의 경험적 시행과 오류를 통해 얻을 수없는 새로운 솔루션을 검색 할 수 있음을 시사합니다
그림 1이 시간에 사용 된 새로운 실험 설계 방법
(일본 품질 관리 협회의 122 번째 연구 프레젠테이션, 98 페이지, 수정 된 그림 1)
이번에 사용 된 바카라 주소화 방법은 소량의 실험 데이터를 사용하여 다중 입력 다목적 복합 시스템의 바카라 주소화를 단순화하는 데 효과적 일 수 있으며, 제품 설계 조건 및 제조 조건과 같은 광범위한 분야의 연구 및 개발에 적용될 수 있습니다
이제 실제 프로토 타입 동적 압력 베어링을 사용한 실험을 통해이 시간의 결과를 확인합니다 또한, 이번에 사용 된 바카라 주소화 방법은 사회적 영향을 크게하는 다양한 사례에 적용되며 사회적 문제를 해결하고 그 효과를 확인하는 데 사용될 것입니다
국립 선진 산업 과학 기술 연구소 국립 연구 및 개발 회사
안전 과학 연구 부서 사회 및 LCA 연구 그룹
최고 연구원 Kawajiri Kotaro 이메일 : Kotaro-Kawajiri * 바카라 주소stgojp ( @로 변경하고 보내주세요)
인공 기관 연구 그룹, 보건 의료 및 공학과
최고 연구원 Kosaka Ryo 이메일 : ryokosaka * 바카라 주소stgojp ( @로 변경하고 보내주세요)