1998 Fiscal Year Annual Research Report
長期間呼吸循環同時補助のための一体型心肺補助装置の開発研究
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08407041
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
巽 英介 国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室長 (00216996)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増澤 徹 茨城大学, 工学部, 助教授 (40199691)
中谷 武嗣 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長 (60155752)
妙中 義之 国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 部長 (00142183)
高野 久輝 国立循環器病センター研究所, 副所長 (60028595)
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| Keywords | 心肺補助 / 人工肺 / 人工心臓 / 抗血栓性 / 血液鬱滞 / ヘパリン / ガス交換 / 拍動流 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、抗凝固療法が不要で長期間の呼吸循環補助を同時に行い得る一体型心肺補助装置を開発することである。平成8年度は一次試作装置を製作し、in vitro評価で十分な駆出性能およびガス交換性能を有することを確認した。平成9年度は共有結合法によるヘパリンコーティング法を開発・確立し、これを一次試作装置の血液接触面に導入し、山羊を用いた慢性動物実験で7日間の連続灌流を成功させて基礎的有用性を確認した。平成10年度は、一次試作装置における高コストや品質管理上の問題を解決するために、より低コストで品質管理も容易で、また一層の小型化の実現を目指した二次試作装置の設計・試作した。この二次試作装置は人工心臓部に遠心ポンプ型人工心臓を用い、その外周に配した円筒型の人工肺部分を一体化させたもので、外寸は54mm×φ132mmの円筒形、充填液量は180ml(人工肺部分は130ml)、重量は700gと超小型である。また人工肺部分のガス交換膜(面積0.85m^2)には特殊ポリオレフィン膜を使用しており、長期使用に際しての血漿漏出の防止および使用前の充填滅菌保存の実現を図っている。試作装置はin vitroの試験で400mmHgの揚程に対して約9L/minの駆出性能を、in vivo試験で5L/minの血流量にて180ml/minの酸素添加能と110ml/minの炭酸ガス排出能を示した。一方、ガス交換膜の長期耐久性評価および改良へパリンコーティング法の抗血栓性評価についてはテスト用人工肺を用いて評価し、V-Aバイパスの慢性動物実験で抗凝固療法なしで最長36日間の連続灌流を達成し、その優れた耐久性および抗血栓性を確認した。来年度は、性能向上を計った三次試作装置を作製して性能評価を行うとともに、テスト用人工肺を用いて3ヶ月以上の充填滅菌保存の可能性についても検討し、長期使用性に加えて携帯性・緊急対応性の獲得も目指す予定である。
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[Publications] 巽 英介: "新規な一体型心肺補助装置の開発" バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 10. 229-230 (1998)
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[Publications] 武輪能明: "ヘパリン化処理人工肺の長期連続使用による性能評価-最長36日間の検討" 人工臓器. 27. 379-383 (1998)
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[Publications] 武輪能明: "長期心肺補助を目的にした一体型人工心肺装置の開発" 人工臓器. 27. 589 (1998)
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[Publications] 武輪能明: "ヘパリン化処理人工肺の長期連続使用による性能評価-最長36日間の検討" 人工臓器. 27. 379-383 (1998)
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[Publications] 巽 英介: "緊急使用および長期使用が可能な一体型心肺補助装置の開発研究" 人工臓器. 28(印刷中). (1999)
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[Publications] Tatsumi,Eisuke: "Development of an ultracompact integrated heart-lung device" Artif Organs. 23(in press). (1999)
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[Publications] Takewa,Yoshiaki: "Heart Replacement-Artificial Heart 6" Evaluation of newly developed heparin bonded artificial lung device in chronic animal experiment, 132-137 (1998)
