1999 Fiscal Year Annual Research Report

体内完全埋め込み式永久使用モータ駆動人工心臓システムの開発研究

Research Project

Project/Area Number	10044232
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Tokyo Medical and Dental University
Principal Investigator	高谷節雄東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (40154786)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	野川雅道山形大学, 工学部, 助手 (40292445) 坂本徹東京医科歯科大学, 医学部, 助教授 (10101875)
Keywords	拍動流補助人工心臓 / 連続流補助人工心臓 / ポリウレタン3尖弁 / ポンプ効率
Research Abstract	平成11年度は、ドイツアーヘン工科大学ヘルムホルツ研究所との共同研究において、拍動型補助人工心臓の性能向上、連続流ポンプの試作と模擬循環回路での評価を主体に研究を進めた。拍動流ポンプの性能向上において、流入・流出弁によるポンプ性能への影響について検討した。流入・流出弁として(1)B・S弁、(2)St.Jude弁、(3)ポリウレタン3尖弁の3種類の弁を使用した時のポンプ拍出量の変化を求め、ポンプ効率を算出した。結果、ポリウレタン3尖弁が逆流を最小限に押さえ、ポンプ効率を改良できることが示唆された。ポンプ効率は最高で24%が可能で、使用電力も4-5L/min拍出時に5ワット前後に軽減された。最高流量8L/min時において、必要電力は約9ワットであった。この条件で、体内電池として、NiMH(ニッケル水素電池14個)を使用した場合、平均流量4-5L/min駆動で、約3時間の駆動が可能であることが確認された。連続流人工心臓に関して、3点支持シールレス遠心ポンプの設計・試作を行い、模擬循環回路でその性能を評価した。ポンプサイズは直径50mmX高さ50mmの円筒形で、インペラーはその底面に取り付けられた3個のセラミックボールで支持され、磁気カップリングによりモータの回転と共に、ポリエチレン製の溝を滑り運動する仕組みである。回転数2200RPMでヘッド圧100mmHgに対して4-5L/minの拍出が可能であることが確認された。また、この時のポンプ効率は約10%であった。溶血試験および耐久試験を繰り返し、ポンプヘッド部の改良を加えると共に、慢性動物実験において抗血栓性の評価を検討予定である。この他、体内埋め込み式ポンプ要素技術であるコンプラインスチェンバーや体内埋め込み式制御装置についてマイクロプロセッサの応用等について検討した。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Kaiwa T, Takatani S, et al.: "Measurement of blood hematocrit inside the magnetically suspended centrifugal pump using an opticaltechniqe; Application to assessment of pump flow."Artificial Organs. 23・6. 490-495 (1999)
[Publications] Yuhki A, Takatani S, et al.: "Detection of the suction and regurgitation of the implantable centrifugal pump based on the motor current waveform analysis and its application to optimization of pump flow"Artificial Organs. 23・6. 532-537 (1999)
[Publications] Kaiwa T, Takatani S, et al.: "Measurement of blood hematocrit inside the magnetically suspended centrifugal pump using an opticaltechniqe; Application to assessment of pump flow."Artificial Organs. 23・3. 253-261 (1999)
[Publications] Kikugawa D, Takatani S, et al.: "Evaluation of an implantable motor driven,permanent use electromechanical VAD."Artificial Organs. 23・3. 249-252 (1999)
[Publications] 海和健史、高谷節雄他: "磁気浮上型遠心ポンプ内における光学的手法による血液のヘマトクリット測定"人工臓器. 28・1. 173-177 (1999)
[Publications] 本田敦久、高谷節雄他: "永久使用を目的とした超小型体内完全埋め込み式モータ駆動VADの試作とその評価"人工臓器. 28・1. 37-42 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

体内完全埋め込み式永久使用モータ駆動人工心臓システムの開発研究

Principal Investigator

高谷 節雄 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (40154786)

Research Products

[Publications] Kaiwa T, Takatani S, et al.: "Measurement of blood hematocrit inside the magnetically suspended centrifugal pump using an opticaltechniqe; Application to assessment of pump flow."Artificial Organs. 23・6. 490-495 (1999)

[Publications] Yuhki A, Takatani S, et al.: "Detection of the suction and regurgitation of the implantable centrifugal pump based on the motor current waveform analysis and its application to optimization of pump flow"Artificial Organs. 23・6. 532-537 (1999)

[Publications] Kaiwa T, Takatani S, et al.: "Measurement of blood hematocrit inside the magnetically suspended centrifugal pump using an opticaltechniqe; Application to assessment of pump flow."Artificial Organs. 23・3. 253-261 (1999)

[Publications] Kikugawa D, Takatani S, et al.: "Evaluation of an implantable motor driven,permanent use electromechanical VAD."Artificial Organs. 23・3. 249-252 (1999)

[Publications] 海和健史、高谷節雄 他: "磁気浮上型遠心ポンプ内における光学的手法による血液のヘマトクリット測定"人工臓器. 28・1. 173-177 (1999)

[Publications] 本田敦久、高谷節雄 他: "永久使用を目的とした超小型体内完全埋め込み式モータ駆動VADの試作とその評価"人工臓器. 28・1. 37-42 (1999)

高谷節雄東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (40154786)

[Publications] 海和健史、高谷節雄他: "磁気浮上型遠心ポンプ内における光学的手法による血液のヘマトクリット測定"人工臓器. 28・1. 173-177 (1999)

[Publications] 本田敦久、高谷節雄他: "永久使用を目的とした超小型体内完全埋め込み式モータ駆動VADの試作とその評価"人工臓器. 28・1. 37-42 (1999)