2001 Fiscal Year Annual Research Report

体内完全埋込み型全人工心臓システムの実用化のための開発研究

Research Project

Project/Area Number	10357013
Research Institution	National Cardiovascular Center Research Institute
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)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中谷武嗣国立循環器病センター研究所, 実験治療開発部, 部長 (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) 本間章彦国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室員 (20287428) 武輪能明国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室長 (20332405)
Keywords	埋込み型人工心臓 / 全置換型人工心臓 / エレクトロハイドローリック方式 / 解剖学的適合性 / 駆出性能 / 制御アルゴリズム / 血液ポンプ / アクチュエータ
Research Abstract	本研究の目的は、長期〜永久使用を目的とした電気油圧駆動方式完全体内埋込み型人工心臓システムを開発することである。本研究では臨床応用に向けた統合的システムとしての開発・改良を段階的に進めることにより、実用化へのトランスレーションが可能なレベルにまで本システムを発展させることを目標とする。本年度は昨年までに引き続いて改良を進めることにより五次試作モデルを開発し、またこれまでに開発した一部ユニットの応用によって電気油圧駆動方式体内埋込み型左心補助人工心臓システムへの展開も図り、以下のような研究成果を得た。まず、(1)構造の見直しと徹底したデッドスペースの排除によって、アクチュエータのさらなる小型軽量化を達成した。円筒形アクチュエータのコアサイズは52mm×φ72mmとなり、また重量は600gまで軽量化された。(2)駆動ユニットの埋込み慢性実験で昨年までに最長12週間以上の長期生存記録を得ていたが、埋込み手術や術前術後管理に起因する医学的問題点(術中肺血管床への空気蓄積に起因する術後空気塞栓症や体外循環術後出血に起因する貧血)によりその後は安定した成績が得られなかった。本年度はこれらの間題点を解決し、その後は6週間、5週間(継続中)などの安定した長期生存が得られるようになった。さらに、(3)本システムのアクチュエータおよび左心用血液ポンプを応用して電気油圧駆動方式体内埋込み型左心補助人工心臓システムを試作・開発した。容積置換チャンバおよびケーシングを新たに製作し、パッケージング化した。初回の動物実験では25日間の生存が得られ、早期の実用化の可能性が強く示唆された。これらの成果より、開発目標装置は実用化が十分可能なレベルにまで開発段階が到達したと考えられ、今後は3年後に臨床応用開始の目標を設定して、実用化・製品化へのトランスレーションの過程を進める予定である。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Tatsumi, Eisuke: "Long-term in vivo testing of the National Cardiovascular Center electrohydraulic total artificial heart"J Circ Support. 1・4. 153-160 (2001)
[Publications] Tatsumi, Eisuke: "Development and chronic in vivo testing of an electrohydraulic totally implantable artificial heart system"BED-Vol50, 2001 Bioengineering Conference, ASME. 505-506 (2001)
[Publications] 巽英介: "体内埋込み型人工心臓の開発-その現状と課題-"医薬の門. 41・4. 428-433 (2001)
[Publications] Nakamura, Makoto: "Oxygen-demand based physiological control of the total artificial heart"J Circ Support. 1・4. 201-206 (2001)
[Publications] 中村真人: "酸素消費量モニタを利用した全人工心臓流量制御法の開発-生体の要求に応じた制御をめざして-"循環制御. 22・2. 209-115 (2001)
[Publications] 李桓成: "電気油圧式全人工心臓におけるBjork-Shiley人工弁開閉運動の計測"第13回バイオエンジニアリング講演論文集. 35. 132-133 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

体内完全埋込み型全人工心臓システムの実用化のための開発研究

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)

Research Products

[Publications] Tatsumi, Eisuke: "Long-term in vivo testing of the National Cardiovascular Center electrohydraulic total artificial heart"J Circ Support. 1・4. 153-160 (2001)

[Publications] Tatsumi, Eisuke: "Development and chronic in vivo testing of an electrohydraulic totally implantable artificial heart system"BED-Vol50, 2001 Bioengineering Conference, ASME. 505-506 (2001)

[Publications] 巽 英介: "体内埋込み型人工心臓の開発-その現状と課題-"医薬の門. 41・4. 428-433 (2001)

[Publications] Nakamura, Makoto: "Oxygen-demand based physiological control of the total artificial heart"J Circ Support. 1・4. 201-206 (2001)

[Publications] 中村真人: "酸素消費量モニタを利用した全人工心臓流量制御法の開発-生体の要求に応じた制御をめざして-"循環制御. 22・2. 209-115 (2001)

[Publications] 李 桓成: "電気油圧式全人工心臓におけるBjork-Shiley人工弁開閉運動の計測"第13回バイオエンジニアリング講演論文集. 35. 132-133 (2001)

巽英介国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室長 (00216996)

[Publications] 巽英介: "体内埋込み型人工心臓の開発-その現状と課題-"医薬の門. 41・4. 428-433 (2001)

[Publications] 李桓成: "電気油圧式全人工心臓におけるBjork-Shiley人工弁開閉運動の計測"第13回バイオエンジニアリング講演論文集. 35. 132-133 (2001)