国際規格対応の心臓代用弁多機能評価シミュレータの開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06557073
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 梅津 光生 早稲田大学, 理工学部, 教授 (90132927)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中野 清治 国立循環器病センター, 心臓血管外科, 医長 (10138919) ; 林 純一 新潟大学, 医学部・第2外科, 講師 (30164940) ; 川副 浩平 岩手医科大学, 第3外科, 教授 (50075561) ; 富岡 淳 早稲田大学, 理工学部, 専任講師 (40217526) ; 川田 宏之 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (20177702)
• Keywords: 耐久試験 / 総負荷 / 耐久性 / 心臓代用弁 / Jelly-fish弁

Research Abstract

心臓代用弁の耐久性能は機械式人工弁で20年,高分子製の弁でも1年を越えるほどになっている.その耐久性能を調べる場合,標準拍動数(1-2[Hz])で試験を行っていたのでは結果が導出されるまでに長期を要することになる.そこで一般には,標準拍動数の10倍以上の速度で弁を駆動する加速耐久試験が行われる.そのデータの信頼性を高めるため,本研究では加速耐久試験時と実際に使用する場合との間でいかなる力学的要因が耐久性に大きく影響を与えるかを明らかにすることを目的とした.本研究ではまず,弁破壊に密接に関連しうる要因として静圧が弁に与える負荷要素である圧負荷と,それ以外の動的な影響も含めた形で定量化しうる総負荷に着目した.そしてこの2項目が弁破壊に与える影響の違いと弁破壊への関連性の確認を行うため,動的要素が最も顕著に現れる弁の開閉瞬間の衝撃力に関してその静圧成分と総負荷の変化に伴う弁の破壊回数の変化を測定した.その際用いた弁は中央部固定型の塩化ビニル製Jelly-fish弁である.試験機としては圧力と弁負荷の両方を測定できる中国式耐久試験機を用いた.その結果,弁閉鎖時衝撃力について総負荷の10[N]の低下に対して弁前後圧差は30〜90[mmHg]と低下の幅に大きなばらつきが見られた.またその条件変化のもとで行った耐久試験では10個の試験弁全てについて総負荷を落とすことによって破壊までの回数を約7.5倍に延ばすことができた.以上の結果より加速耐久試験において弁前後の圧較差より総負荷が弁破壊に影響を与える要因として大きいことが判明し,In-vitroの試験法の確立に向けて大きく前進した.

Research Products

• [Publications] 中山忠相,小林研二,大沼智之,有田誠,井川彰宏,他: "補助人工心臓の耐久性評価法の検討" 第11回ライフサポート学会大会抄録集. 98 (1995)
• [Publications] 苗村潔,正宗賢,鈴木真,土肥健純,松本博志,他: "X線高速ビデオカメラによる人工弁動特性の計測" 第11回ライフサポート学会大会抄録集. 102 (1995)
• [Publications] 和久井秀樹,内山賢一,梅津光生,藤本哲男,井街宏他: "心臓代用弁の加速耐久試験法確立のための力学的検討" 第11回ライフサポート学会大会抄録集. 104 (1995)
• [Publications] 白石泰之,門田健志,高田淳,藤本哲男,梅津光生: "体循環シミュレータに用いる末梢抵抗器の開発と特性" 第11回ライフサポート学会大会抄録集. 105 (1995)