1995 Fiscal Year Annual Research Report
完全埋込型人工心臓の開発を阻む要素の解決のための基礎的、総合的研究
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07407036
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| Research Category |
Grant-in-Aid for General Scientific Research (A)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
井街 宏 東京大学, 医学部(医), 教授 (10010076)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
満渕 邦彦 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (50192349)
藤正 巌 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30010028)
阿部 裕輔 東京大学, 医学部, 助手 (90193010)
鎮西 恒雄 東京大学, 医学部, 助手 (20197643)
馬場 一憲 東京大学, 医学部, 助教授 (30181035)
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| Keywords | 人工心臓 / 完全埋込型人工心臓 / 血液ポンプ / 人工弁 / 制御方法 / 血液適合性 |
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| Research Abstract |
本研究は、新しい原理の完全人工心臓(流れ変換型拍動流完全人工心臓と波動ポンプを用いた完全人工心臓)に対して,、1)解剖学的に適合するよう形状的な改良、2)血液適合性(特に抗血栓性と抗溶血性)の改善、3)流れ変換型拍動流完全人工心臓では静脈血と動脈血の混合の原因の解析とそれを最小限にするポンプ機構の開発、4)あらゆる状態に対する性能や耐久性の評価とその改良、5)エネルギー消費の解析と効率の改善、6)システム全体の設計、7)制御方法の検討、8)動物実験による病態生理の解析の問題点の原因や機構を解明し、それらを改善することによって体内に埋め込んで長期の生存実験が可能なシステムを完成さすことをを目的する。本年度は以下の研究を行った。
1 人工心臓の制御方法の検討 われわれが独自に考案した1/R制御方法を完全人工心臓下のヤギに適用し、長期間の血行動態、代謝状態、血液、生化学データへの影響を調べた。その結果、ヤギは完全人工心臓の動物実験では世界最長の532日間生存し、その間の全てのデータは正常に維持された。この結果、本制御方法が埋込型人工心臓の制御方法としても極めて有望であることが明らかになった。
2 人工心臓用人工弁の長期血液適合性の検討 上記の動物実験は抗凝固剤非使用下に行われた。血液ポンプ用の人工弁にはわれわれが開発した高分子膜製人工弁(Jellyfish弁)が用いられた。実験途中の312日目に交換したJellyfish弁を分析した結果、弁膜の引っ張り応力を受ける部位にカルシウム沈着が好発することを見出し、カルシウム沈着発生の機構に関して新しい仮説を提唱した。
3 埋込型人工心臓の開発 波動型と流れ変換型の二つのシステムの開発を同時に行った。波動型完全人工心臓では、ポンプ内の流れの解析を高速ビデオで行い、溶血や血栓形成の原因を究明し、形状や成型方法の改良を行った。流れ変換型については動静脈血の混合の少ないポンプ機構の検討を各種の翼形状、切替弁の方式について行った。
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[Publications] 阿部裕輔: "完全置換型人工心臓カギの1/R制御による360日生存記録の生理学的および生化学的分析" 人工臓器. 24. 864-869 (1995)
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[Publications] 阿部裕輔: "波動ポンプの血液適合性に関する基本的研究:抗血栓性、溶血、ポンプ内流れに関して" 人工臓器. 24. 319-322 (1995)
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[Publications] Yuske Abe: "Bosic study to develop the undulation pump for proctical use:Antithrombogenicity hemalysis,and flow pattorns." Artificial Organs. 19. 691-693 (1995)
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[Publications] Kou Imachi: "The longest in vivo experience of Jellytish valve, a polymer membrane valve,in TAH over 300days." International J.of Artiticial Organs.18. 443-443 (1995)
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[Publications] Kou Imachi: "Progress in Artiticial Heart" Axel Sptinger Japan, 111-121 (1995)
