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

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10044232
• 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): 大内 克洋 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 ; 中村 真人 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教授 (90301803) ; 坂本 徹 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (10101875)
• Keywords: 全置換型人工心臓 / 補助人工心臓 / Ti-6Al-7Nbチタン合金 / ポリウレタン3尖弁 / 体積補償装置 / 流れの可視化

Research Abstract

ドイツアーヘン総合大学ヘルムホルツ研究所との共同研究で、本年度の成果は以下である。
1)体内埋め込み可能な駆動制御装置の開発を行い、マイクロプロセッサを搭載したスタンドアロンのシステムの開発に成功した。ポンプ駆動は、パルス数固定方式とホールセンサの信号に従って、拍出をトリガーするFill/Empty方式の二つとした。
2)NiMHやLiイオン電池で駆動した結果、2時間以上の駆動が可能であり、駆動効率も最高20%前後を記録した。
3)HeNeレーザーとアンバーライトトレーサーを使用して、ポンプ内流れの可視化を行い、B-S弁、SJM弁又はポリウレタン3尖弁によるポンプ内流れへの影響について解析した。
4)体内完全埋め込みを想定し、コンプライアンスチェンバーのポンプ駆動に対する影響を模擬循環回路で評価した結果、コンプライアンス内の空気充填量及び胸腔内での呼吸による圧力の変動がポンプ性能に影響することが立証された。
5)研究集会は、平成13年9月6〜8日の第8回国際定常流ポンプ学会がドイツアーヘンで行われ、盛況に終わった。また、10月末、ドイツアーヘン総合大学のロイル教授を東京に迎え、第2回日独人工心臓シンポジウムを催した。
6)研究生や学生の交流も行い、ヘルムホルツ研究所に2名の大学院生を3ヶ月、6ヶ月の単位で派遣し、情報の収集を行った。

Research Products

• [Publications] 高谷節雄: "学際治療:代替臓器"Heart View. 5(2). 106-114 (2001)
• [Publications] Takatani S,Sakamoto T: "Mechanical circulatory support devices for bridge to heart transplantation, bridge to recovery or destination therapy."J Artificial Organs. 3. 75-84 (2000)
• [Publications] Takatani S: "Progress of non-pulsatile cardiac assist devices and non-pulsatile physiology."Reports of the Institute of Biomaterials and Bioengi-neering, Tokyo Medical and Dental University. 34. 14-23 (2000)
• [Publications] Yuhki A,Nogawa M,Takatani S: "Development of a compact, seal-less, tripod supported, magnetically driven centrifugal blood pump"Artificial Organs. 24(6). 501-505 (2000)