The Development of Lon-term used Oxygenater

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K19716
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 阿部 裕輔 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 客員研究員 (90193010)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2019-03-31
• Keywords: 人工臓器 / 生体機能代行装置

Outline of Annual Research Achievements

既存の外側灌流型人工肺は法律上6時間以上の仕様ができず、また人工肺内部での血栓の形成を防ぐために抗血栓療法は必須である。近年では数値流体解析や新しい高分子ポリマー、加工技術の進歩からこれまでに人工肺で用いられた材料であっても、更に飛躍した性能を持たせる報告も増えてきた。しかし人工肺の治療では補助人工心臓と異なり装着した患者が帰宅することができない。
本研究ではこれまでにない構造を持つ体内埋め込みが可能な膜型人工肺としてソフトモジュール肺胞膜型人工肺を提案し、その原理・性能について検討する。これまで中空糸を用いた膜型人工肺では血栓やガス交換などで長短が分かれている。本コンセプトでは人工肺を構成するすべての部品をガス交換可能なシリコーンで作ること、酸素を陽圧・陰圧で伸縮させることを組み合わせることで生体肺と同様のガス交換方法を達成できると考えられる。
開発初年度は主に新型の人工肺の設計と製作方法に重点を置いて実施した。設計については生体肺のもつ性能を幾何学的に数値化し、現行の人工肺との比較を行うことでこれまでの人工肺より膜面積を飛躍的に向上させることに示した。また製作方法については、当初想定した製作方法では作成できず大幅な軌道修正を必要としたが、国内外のメーカに製作に必要な装置などの算段がある程度ついたことで現行可能な技術レベルではあるが、次年度でのプロトタイプ作成のめどがついた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

生体肺の持つ性能を具体的に数値化し、どの程度までの性能を担保できればいいかなど新規人工肺としての指標化についてはおおむねの方針が立った。しかし申請書作成時の方法では材料との組み合わせが悪く、現在の人工肺関連企業の持つ技術力でも製作すること自体が困難であることがわかった。現在、新しい製作方法を模索しつつ、製作技術を含めた関連企業との交渉中である。

Strategy for Future Research Activity

現在、当初より製作を依頼していた企業を経由して海外メーカとの打ち合わせを行い、製作できる限界の性能を提示してもらい、製作に必要な機器を含めての開発を行う予定である。