2018 Fiscal Year Research-status Report
微細酸素気泡の血液溶解を利用した小型人工肺と圧電素子を用いた小型血流ポンプの開発
Project/Area Number |
18K16382
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Research Institution | Hirosaki University |
Principal Investigator |
小渡 亮介 弘前大学, 医学部附属病院, 助手 (20792477)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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Keywords | マイクロバブル / 人工心肺 |
Outline of Annual Research Achievements |
初年度は、今後実験を進めていく上で必要となる物品の調達をし、動作実験と課題の抽出を行った。また、生理食塩水を用いた模擬実験を通じて、本研究を進めていく上で適切な人工心肺モデルの作成・改良を行った。 小児心臓外科手術で使用する簡易型の人工心肺回路内にループ流式OKノズル型のマイクロバブル発生装置を組み込み、実際にマイクロバブルを発生させた。マイクロバブル発生後、溶存酸素計で溶存酸素濃度を測定すると、6.3mg/Lだった酸素濃度は徐々に上昇し、約5分でプラトーに達して8.8mg/Lまで上昇した。マイクロバブル発生装置の位置をリザーバー(貯水槽)内で上下に変えながら、何度か実験を繰り返した。その都度肉眼的に気泡(マクロバブル)の送血回路への混入がないかを確認した。送血回路に近いリザーバーの底に近い部分などマイクロバブルを発生させる部位によっては送血回路に気泡の混入する可能性があると考えられた。そのため、適切な位置にマイクロバブル発生装置を設置できるよう回路を改良する必要があると考えられた。気泡の混入を確認するため、肉眼的な確認では限界があり、バブルセンサーなども組み込む必要があると考えられた。また、溶存酸素計はリザーバーに測定部位を入れて酸素濃度測定を行っていたが、持続的に実際に送血される部位や脱血部位での測定ができるよう、回路を改良する必要があると考えられた。 これらの経験から、今後血液実験や動物実験を行い、適切な評価を行うために、マイクロバブル人工心肺モデルの作成、改良を行った。4月現在、改良はほぼ終了している。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験に適した人工心肺モデルの開発に時間を費やすこととなったが、この開発により、今後の実験の溶存酸素濃度変化測定の正確性や再現性を高めることができる。また、マイクロバブル発生装置を、臨床応用可能な形で既存の人工心肺回路に組み込むことができ今後の実験のスムーズな遂行を可能にするものと考えている、おおむね順調に進んでいると思われる。
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Strategy for Future Research Activity |
改良型モデルで生理食塩水実験を再度行う。初年度の実験は空気での実験のみを行ったが、酸素を用いて、濃度や流量を変えた実験を行っていく必要があると考えられた。また、モデルの微調整をした上で血液実験、動物実験に移行する。また、マイクロバブル装置には今回使用した装置とは別の機序でバブルを発生するものもあるため、別のマイクロバブル発生装置での実験も考慮する。 また、圧電素子ポンプで回路内液体を循環させる実験を独立して行い、小型ポンプとして応用が可能か、改良点も含め検討する。
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