埋め込み型人工心臓の開発と血液適合性に関する研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05044195
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: 高野 久輝 国立循環器病センター, 研究所・人工臓器部, 部長 (60028595)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): CHEOL Sang K 国立ソウル大学, 医学部・生体医工学研究所, 講師 ; YOON Shin Le 国立ソウル大学, 医学部・生体医工学研究所, 特別研究員 ; HAN Ik Jo 国立ソウル大学, 医学部・臨床病理学, 教授 ; KYUNG Phil S 国立ソウル大学, 医学部・胸部外科, 教授 ; IN Seon Shin 国立ソウル大学, 医学部・生体医工学研究所, 特別研究員 ; SEON Yang Pa 国立ソウル大学, 医学部・内科医学, 准教授 ; BYOUNG Goo M 国立ソウル大学, 医学部・生体医工学研究所, 教授 ; 妙中 義之 国立循環器病センター, 研究所・人工臓器部, 室長 (00142183) ; 井街 宏 東京大学, 医学部医用電子研究施設, 教授 (10010076) ; 松田 武久 国立循環器病センター, 研究所・生体工学部, 部長 (60142189) ; 加藤 久雄 国立循環器病センター, 研究所・病因部, 部長 (80029959)
• Keywords: 体内完全埋込型人工心臓 / 電気一機械式人工心臓 / 遠心ポンプ / 抗血栓性 / 血液適合性 / 電気油圧式人工心臓 / ハイブリッド組織 / エネルギー伝送

Research Abstract

本研究では日本と韓国が共同で、血液適合性を含む生体適合性を主体とした利用技術と、システム周辺要素の基礎技術の確立を行なう。開発目標とするシステムは、電気エネルギーのみを健常な皮膚を介して体外から体内に伝送する以外は、システム全体を体内に植え込んだ、埋込型人工心臓システムである。この共同研究の一環として、1993年10月20日〜23日に韓国ソウルにおいて両国間で会議を開いて情報および技術を交換し、双方の技術レベルの向上を図った。その会議の成果および、共同で研究した成果は以下の通りである。
1.人工心臓システム技術:エレクトロハイドロ-リック式体内完全埋込型人工心臓の開発と体内植込みの動物実験、ヒト用Moving-Actuator型人工心臓のデザインの改良と性能評価、韓国での心臓移植臨床症例の検討、腹部収納型補助人工心臓の開発、エレクトロハイドロ-リック式補助人工心臓の動物実験、体内埋込型歳差容積式ポンプの開発と問題点などが検討された。
2.人工心臓開発のための工学技術の進歩:プッシャープレート型人工心臓の開発と発熱や耐久性の評価、心臓内植込型軸流ポンプのデザイン、人工心臓用エネルギー伝送、制御、駆動,監視システムの開発、Moving-Actuator型人工心臓の信頼性評価用プロトコールの作成、人工心臓用体外結合型エネルギー伝送システムの開発、ニューラルネットワークを用いた人工心臓心拍出量の推定法の研究などが行なわれた。
3.血液適合性と医用材料:人工肺長期使用中の抗凝血療法、スルホン化ポリエチレンオキサイドを表面に結合させたポリウレタンの生体適合性の検討、ルンブロキナーゼを結合した表面の抗血栓性、ハイブリッド式人工血管の生体力学、コラーゲン・リファンピシン結合ポリウレタンの感染に対する抵抗性の検討などが行なわれた。

Research Products

• [Publications] Takano H. et al.: "Clinical experience with ventricular assist system in Japan." Ann Thorac Surg. 55. 250-256 (1993)
• [Publications] 妙中義之 他: "体内完全埋込型を目指したエレクトロハイドロ-リック式全人工心臓の急性動物実験による性能評価" 人工臓器. 22. 674-678 (1993)
• [Publications] Masuzawa T. et al.: "An electrohydraulic totally implantable artificial heart with a motor-integrated regenerative pump." Heart Replacement Artificial Heart 4. 357-359 (1993)
• [Publications] Nakatani T.: "An implantable left ventricular assist system with an electrical impedance monitoring and control.system." Trans Am Soc Artif Intern Organs. 39. M644-M648 (1993)
• [Publications] Taenaka Y. et al.: "Tonard a nonpulsatile totally implantable artificial heart." Heart Replacement Artificial Heart 4. 317-319 (1993)