高周波振動流を用いた生体臓器血流制御法の薬物輸送システムへの応用に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07557309
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 仁田 新一 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (90101138)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福留 明 K. K. 日本ゼオン, 主任研究員 ; 檜山 浩国 K. K. 荏原総合研究所, 主任研究員 ; 内田 直樹 東北大学, 医学部, 講師 (70241635) ; 橋本 弘之 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (10006174) ; 山家 智之 東北大学, 加齢医学研究所, 助手 (70241578)
• Keywords: 高周波振動流 / 振動流ポンプ / 血管インピーダンス / 生理的共振現象 / 体血流分布

Research Abstract

平成7年度の研究計画より、高周波振動流を発生可能な血液ポンプを製作し、実験的研究に供した。対外循環に主眼をおいた人工心肺用血液ポンプとして「デイスポ-サブル型振動流ポンプ」を作製し、ポンプ振動管の長さ、直径、振動周波数とポンプ性能の関係を詳細に検討した。生理的共振周波数の検討のために、山羊を用いた完全対外循環実験データを検討し、特に血管入力インピーダンス特性を計測することにより、生体血管系の周波数特性を検討した。振動流ポンプの発展・改良も平行して進められ、ポンプ流入口と流出口の形状を、滑らかなデザインに変更した新型ポンプを作製した。ポンプ駆動部であるリニアモーター式電磁駆動部の冷却効率も改善され、慢性動物実験に用いられた。安静覚醒時の生体に高周波振動流を灌流した際の生体血管系の反応について検討し、生理的共振現象の検討を行った。これらの実験的研究により、生体血管系の入力インピーダンスが反射波の影響下に上下変動する事が考えられ、これら反射波の発生部位である血管分岐部の位置関係とマッチングする周波数帯の血流を選択することにより、生理的共振現象を励起する事が可能ではないかと考えられた。そして、このような周波数帯の血流により、血管分岐部における血流分配を調節し、臓器血流をコントロールする事が可能となるのではないかと考えられた。

Research Products

• [Publications] Shin-ichi Nitta: "Totally Implantable Ventricular Assist Sysem Using a Vibrating Flow Pump" Arrificial Organs. 19(7). 676-679 (1995)
• [Publications] Tomoyuki Yambe: "Fractal Dimension Analysis of the Oscillated Blood Flow with a Vibrating Flow Pump" Artificial Organs. 19(7). 729-733 (1995)
• [Publications] Shin-ichi Kobayashi: "Experimental Study of Physiological Advantages of Assist Circulation Using Oscillated Blood Flow" Artificial Organs. 19(7). 704-707 (1995)
• [Publications] 小林 信一: "体血管インピーダンスより検討した振動流型補助人工心臓の慢性実験による評価" 人工臓器. 24(1). 13-17 (1995)