2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of an next generation elector-mechanical artificial heart system integrating tissue engineering technology
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16K01375
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
岡本 英治 東海大学, 札幌教養教育センター, 教授 (30240633)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 人工臓器 / 人工心臓 / 軸流型ポンプ / 第2世代人工心臓 / 組織工学 / チタンメッシュ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，大動脈弁位置埋込みを目的としたインペラ後部設置式軸流型補助人工心臓の開発と，唯一の金属製細胞外マトリックスであるチタンメッシュの新しい人工心臓の材料としての可能性を検討する研究を行っている．
インペラ後部設置式軸流型補助人工心臓は，インペラがモータ前面にある通常の軸流型補助人工心臓と異なりインペラへの血液流入経路が複雑でポンプ性能が劣るのではないかという指摘に対し，in vitro実験によるポンプ特性の測定後に規格化されたポンプ性能数値を用い，Cordier図を作成し他の高性能ポンプと相対的性能比較を行ったところ，インペラを前面にもつ通常の軸流型血液ポンプと性能がほぼ同じであることが分かった．この結果を受け，さらなる小型化を進めるためモータ設計より研究を開始した．その結果，ネオジウムロータ磁石の技術的製作可能な厚み最小値が2mmであることより，ロータ外径4mm×長さ20mm，ステータ外径10.2mm×長さ20mmで，理論上12600rpmで９Wの出力を持つモータを開発した．次にこのモータを用いた第二世代ポンプ最小のインペラ後部設置式軸流型補助人工心臓の設計・開発を行った．その結果，ポンプ外径12mm，長さ63mmの小型化したインペラ後部設置式軸流型補助人工心臓の基本設計を行った．インペラの最適設計を含めた実際のデバイス製遺作と性能評価に係わる部分に関しては今後の課題である．
チタンメッシュの人工心臓への応用に関する研究では，人体通信を応用した経皮的情報通信システムへのチタンメッシュ電極の応用を想定し，ラット皮下にチタンメッシュ電極を埋込み実際の通信電流を3ヶ月間,1000mAh相当を印加した．現在に2回目の実験を行っている途上で，今後に結果をまとめ報告予定である．
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| Remarks |
科学研究費は使用していないが，本研究と密接に関わる第57回日本生体医工学会大会を大会長として札幌で開催した．
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