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2009 Fiscal Year Annual Research Report

小児重症心不全の治療成績向上のための補助循環システムの開発に関する総合的研究

Research Project

Project/Area Number 21249076
Research InstitutionNational Cardiovascular Center Research Institute

Principal Investigator

巽 英介  National Cardiovascular Center Research Institute, 人工臓器部, 部長 (00216996)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 妙中 義之  国立循環器病センター研究所, 研究所, 副所長 (00142183)
増澤 徹  茨城大学, 工学部, 教授 (40199691)
Keywords小児重症心不全 / 補助循環 / 機械的循環補助 / 補助人工心臓 / 経皮的心肺補助 / 抗血栓性 / VAD / PCPS
Research Abstract

本年度は、1)臨床的検討として、国立循環器病センターで施行した先天性心疾患患者に対する補助循環35例について解析した。その結果、患者合併症としては出血および感染症に対する対策が、装置の改良については抗血栓性・長期耐久性の獲得が今後の課題であることが明らかとなった。2)小児用補助循環システムの研究開発に関して、2-1)小児用PCPSシステムについては、国立循環器病センター臨床部門/研究所の連携の元で仕様検討と試作を進めた。人工肺には研究所で開発されたニプロ製BioCube2000を、遠心ポンプにはヨストラ製RotaFlowを用い、全血液接触面は我々が開発したT-NCVCコーティングを施した。血栓好発部位である回路コネクター部には、内面の段差なしに内径を漸減させるSmooth connecting tubeを新たに開発・採用した。試作回路の充填液量は147mlと極めて少量で、乳児に対して血液無充填でのセットアップも可能であると考えられた。2-2)体外設置式空気圧駆動型VADについては、東洋紡製国循型の小児用拍動流型VAD(M型)は既に製造承認が得られているが、現在は生産されていない。そこでM型VADの臨床使用を可能とすべく改良試作に着手した。抗血栓性向上および設定流量の増大を目指して、ポート形状の大口径化、人工弁のSorin 23mmへの変更、ダイヤフラムクリアランスの再設定を行った。循環模擬試験では、拍動数80/min時で流量3.4L/min(従来型:2.4L/min)が得られた。今後、T-NCVCコーティングを施して抗血栓性を高め、前臨床試験を経て可及的早期の臨床応用を目指す。2-3)乳児用遠心式VADに関しては、茨城大学との共同研究開発により、まず基本設計と一次試作を完成させた。in vitro試験による評価では十分の駆出性能が得られたため、引き続き小型化を中心に開発を進める予定である。

  • Research Products

    (56 results)

All 2010 2009

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (42 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] 二段インペラを用いた高揚程型血液ポンプの開発2009

    • Author(s)
      築谷朋典、堀口祐憲、辻本良信、巽英介、妙中義之
    • Journal Title

      日本機械学会バイオエンジニアリング講演論文集 21

      Pages: 303-304

  • [Journal Article] 人工肺-研究開発と臨床応用の現況-2009

    • Author(s)
      巽英介
    • Journal Title

      呼吸 28

      Pages: 708-714

  • [Journal Article] Development of an ultra-durable heparin-free ECMO system2009

    • Author(s)
      Tatsumi E
    • Journal Title

      Proc 17th Annual Meeting Asian Soc Cardiovasc Thorac Surg 17

      Pages: 123-126

  • [Journal Article] 人工肺用中空糸膜間の微小流路における血流速と血液ガス移動の数値解析手法に関する検討2009

    • Author(s)
      片桐伸将、舟久保昭夫、築谷朋典、巽英介、妙中義之、福井康裕
    • Journal Title

      ライフサポート 21

      Pages: 124-129

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 人工肺の進歩2009

    • Author(s)
      片桐伸将、巽英介、妙中義之
    • Journal Title

      Clinical Engineering 20

      Pages: 870-877

  • [Journal Article] 超低充填小児ECMOシステムの開発と基礎研究2009

    • Author(s)
      林輝行、巽英介、片桐伸将、水野敏秀、吉田幸太郎、八木原俊克
    • Journal Title

      循環器病研究の進歩 30

      Pages: 62-69

  • [Journal Article] Development of a compact wearable pneumatic drive unit for a ventricular assist device2009

    • Author(s)
      本間章彦、妙中義之、巽英介、赤川英毅、李桓成、西中知博、武輪能明、水野敏秀、築谷朋典、角田幸秀、片桐伸将、下崎勇生、浜田茂、向林宏、岩岡亙
    • Journal Title

      人工臓器 28

      Pages: 39-40

  • [Journal Article] 空気駆動型補助人工心臓用小型駆動装置2009

    • Author(s)
      本間章彦、住倉博仁、大沼健太郎、妙中義之、巽英介、赤川英毅、李桓成、武輪能明、水野敏秀、築谷朋典、片桐伸将、角田幸秀
    • Journal Title

      リニアドライブ研究会資料 LD-09

      Pages: 17-22

  • [Journal Article] Experimental study on the Reynolds and viscous shear stress of bileaflet mechanical heart valves in a pneumatic ventricular assist device2009

    • Author(s)
      Lee HS, Tatsumi E, Taenaka Y
    • Journal Title

      ASAIO Journal 55

      Pages: 348-354

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of the driving condition of a pneumatic ventricular assist device on the cavitation intensity of the inlet and outlet mechanical heart valves2009

    • Author(s)
      Lee HS, Tatsumi E, Taenaka Y
    • Journal Title

      ASAIO Journal 55

      Pages: 328-334

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of cavitation pits on a mechanical heart valve surface in an artificial heart used in in vivo testing2009

    • Author(s)
      Lee HS, Homma A, Tatsumi E, Taenaka Y
    • Journal Title

      J Artificial Organs 12

      Pages: 105-110

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of leaflet geometry on the flow field in three bileaflet valves when installed in a pneumatic ventricular assist device2009

    • Author(s)
      Lee HS, Ikeuchi Y, Akagawa E, Tatsumi E, Taenaka Y, Yamamoto T
    • Journal Title

      J Artificial Organs 12

      Pages: 98-104

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] PCPSシステムを用いたテルモ社製高分子ポリマーコーティングの慢性動物実験による評価2010

    • Author(s)
      片桐伸将、巽英介、武輪能明、水野敏秀、築谷朋典、本間章彦、妙中義之、押山広明、小澤由紀
    • Organizer
      日本経皮的心肺補助研究会(20)、日本集中治療医学会学術集会(37)(ジョイント)
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2010-03-05
  • [Presentation] 人工心臓の解剖学的適合性に関する定量的評価技術の開発2010

    • Author(s)
      三田満男、黒沢雄、本間章彦、西中知博、住倉博仁、大沼健太郎、武輪能明、巽英介、妙中義之、大越康晴、福井康裕
    • Organizer
      人工心臓と補助循環懇話会(38)
    • Place of Presentation
      諏訪
    • Year and Date
      2010-02-26
  • [Presentation] 補助人工心臓装着患者におけるドライブライン感染症防止を目的とする皮膚貫通パッドの開発2010

    • Author(s)
      水野敏秀、根本泰、妙中義之、巽英介
    • Organizer
      人工心臓と補助循環懇話会(38)
    • Place of Presentation
      諏訪
    • Year and Date
      2010-02-26
  • [Presentation] 乳幼児対象小型磁気浮上人工心臓の研究開発2010

    • Author(s)
      長真啓、増澤徹、巽英介
    • Organizer
      人工心臓と補助循環懇話会(38)
    • Place of Presentation
      諏訪
    • Year and Date
      2010-02-26
  • [Presentation] 長期使用を目指した小児用ECMOシステムの研究開発と臨床応用2010

    • Author(s)
      片桐伸将、巽英介、武輪能明、水野敏秀、築谷朋典、本間章彦、林輝行、吉田幸太郎、妙中義之、八木原俊克
    • Organizer
      人工心臓と補助循環懇話会(38)
    • Place of Presentation
      諏訪
    • Year and Date
      2010-02-26
  • [Presentation] 国循型東洋紡補助人工心臓の人工弁変更に関する前臨床試験2010

    • Author(s)
      武輪能明、赤川英毅、住倉博仁、佐藤正喜、柏原進、田中秀典、妙中義之、巽英介
    • Organizer
      人工心臓と補助循環懇話会(38)
    • Place of Presentation
      諏訪
    • Year and Date
      2010-02-26
  • [Presentation] 体内埋込型補助人工心臓用軸流ポンプの生体適合性評価2010

    • Author(s)
      築谷朋典、水野敏秀、巽英介、妙中義之、大久保剛、長田俊幸
    • Organizer
      日本機械学会バイオエンジニアリング講演会(22)
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2010-01-09
  • [Presentation] 長期呼吸循環補助を目的とした次世代人工肺の開発研究と臨床応用-国立循環器病センター研究所における取り組み-2010

    • Author(s)
      片桐伸将、武輪能明、水野敏秀、築谷朋典、本間章彦、林輝行、吉田幸太郎、舟久保昭夫、福井康裕、妙中義之
    • Organizer
      日本機械学会バイオエンジニアリング講演会(22)
    • Place of Presentation
      岡山
    • Year and Date
      2010-01-09
  • [Presentation] 斜流式人工心臓の磁気浮上インペラに作用する流体力の検討2009

    • Author(s)
      松井寿定、増澤徹、巽英介
    • Organizer
      日本人工臓器学会大会(47)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 国立循環器病センター研究所で実施された補助人工心臓の医療機器GLP準拠非臨床試験の報告2009

    • Author(s)
      水野敏秀、北野智哉、宮越貴之、中振智、得能敏正、築谷朋典、角田幸秀、塩谷恭子、山田有希子、西中知博、山崎健二、妙中義之、巽英介
    • Organizer
      日本人工臓器学会大会(47)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 埋め込み型人工臓器使用時の感染防御に有用な駆動ライン被覆材および新規皮膚貫通部被覆デバイスの開発2009

    • Author(s)
      水野敏秀、巽英介、根本泰、岡本吉弘、妙中義之
    • Organizer
      日本人工臓器学会大会(47)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 拍動流下における遠心型補助人工心臓内部流れの可視化2009

    • Author(s)
      石田宏輝、築谷朋典、巽英介、大場謙吉
    • Organizer
      日本人工臓器学会大会(47)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 数理工学的解析による補助人工心臓装着下での心拍変動2009

    • Author(s)
      赤川英毅、武輪能明、住倉博仁、角田幸秀、本間章彦、大沼健太郎、花田繁、周粤閲、水野敏秀、巽英介
    • Organizer
      日本人工臓器学会大会(47)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 超小型軸流ポンプを用いた補助人工心臓システムの生体適合性評価2009

    • Author(s)
      築谷朋典、水野敏秀、武輪能明、本間章彦、巽英介、妙中義之、日高達哉、大久保剛、長田俊幸、西田正浩、丸山修、山根隆志
    • Organizer
      日本人工臓器学会大会(47)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 補助人工心臓の血栓形成を防ぐための流体工学的技術について2009

    • Author(s)
      築谷朋典、水野敏秀、武輪能明、本間章彦、巽英介、妙中義之
    • Organizer
      日本人工臓器学会大会(47)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 新生児・乳児用小型人工心臓のための磁気浮上系の開発2009

    • Author(s)
      長真啓、増澤徹、巽英介
    • Organizer
      日本人工臓器学会大会(47)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 恒久的使用を目的とした空気圧駆動式ウェアラブル全置換型人工心臓に関する基礎検討2009

    • Author(s)
      本間章彦、妙中義之、巽英介、住倉博仁、大沼健太郎、赤川英毅、李桓成、武輪能明、水野敏秀、築谷朋典、片桐伸将、角田幸秀、下崎勇生、向林宏、片野一夫
    • Organizer
      日本人工臓器学会大会(47)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 空気駆動式補助人工心臓への二葉式機械弁応用に関する可視化評価2009

    • Author(s)
      李桓成、赤川英毅、巽英介、妙中義之
    • Organizer
      日本人工臓器学会大会(47)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 充填の簡便性および長期耐久性を目指した補助循環システムの開発-BIOCUBE6000(R)とRotaflow(R)を用いた新しい充填方法-2009

    • Author(s)
      吉田幸太郎、林輝行、四井田英樹、西垣孝行、高橋裕三、小川浩司、西岡宏、峠崎純一、松本泰史、片桐伸将、巽英介
    • Organizer
      日本人工臓器学会大会(47)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-13
  • [Presentation] 新規開発された動圧浮上型軸流血液ポンプの長期慢性動物実験による性能評価2009

    • Author(s)
      水野敏秀、築谷朋典、日高達哉、大久保剛、永田俊幸、山根隆志、巽英介、妙中義之
    • Organizer
      日本定常流ポンプ研究会(17)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-12
  • [Presentation] 長期連続使用可能な心肺補助システム用遠心型血液ポンプの開発2009

    • Author(s)
      築谷朋典、水野敏秀、巽英介、妙中義之、日高達哉、大久保剛、永田俊幸
    • Organizer
      日本定常流ポンプ研究会(17)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-12
  • [Presentation] テルモ社製抗血栓性コーティング心肺補助システムの慢性動物実験による評価2009

    • Author(s)
      片桐伸将、巽英介、武輪能明、水野敏秀、築谷朋典、本間章彦、妙中義之、押山広明、小澤由紀
    • Organizer
      膜型人工肺研究会(38)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2009-11-12
  • [Presentation] 二段インペラを有する心肺補助装置用遠心ポンプの開発2009

    • Author(s)
      築谷朋典、堀口祐憲、辻本良信、巽英介、妙中義之
    • Organizer
      日本機械学会流体工学部門講演会(87)
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2009-11-07
  • [Presentation] 空気駆動式人工心臓の流量推定に関する研究2009

    • Author(s)
      大沼健太郎、本間章彦、妙中義之、巽英介、住倉博仁、赤川英毅、李桓成、武輪能明、水野敏秀、築谷朋典、片桐伸将、角田幸秀、下崎勇生、向林宏、片野一夫
    • Organizer
      生活支援工学系学会連合大会(7)
    • Place of Presentation
      香美
    • Year and Date
      2009-09-24
  • [Presentation] 体内埋込式補助人工心臓の現状と課題について2009

    • Author(s)
      築谷朋典、巽英介、妙中義之
    • Organizer
      生体・生理工学シンポジウム(24)
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2009-09-24
  • [Presentation] 人工肺内局所における酸素・炭酸ガス濃度分布の数値解析と実測によるガス移動量推定に関する研究2009

    • Author(s)
      片桐伸将、舟久保昭夫、巽英介、築谷朋典、本間章彦、水野敏秀、武輪能明、妙中義之、福井康裕
    • Organizer
      生活支援工学系学会連合大会(7)
    • Place of Presentation
      香美
    • Year and Date
      2009-09-24
  • [Presentation] 空気圧駆動式人工心臓用駆動装置のための電源システムの開発2009

    • Author(s)
      本間章彦、妙中義之、巽英介、住倉博仁、大沼健太郎、赤川英毅、李桓成、武輪能明、水野敏秀、築谷朋典、片桐伸将、角田幸秀、下崎勇生、向林宏、片野一夫
    • Organizer
      生活支援工学系学会連合大会(7)
    • Place of Presentation
      香美
    • Year and Date
      2009-09-24
  • [Presentation] Heart rate visibility in ventricular assist device patients in view of the mathematical models2009

    • Author(s)
      Akagawa E, Ichikawa H, Ohnuma K, Matsumiya G, Homma A, Ttsumi E, Taenaka Y, Sawa Y
    • Organizer
      American Society for Artificial Internal Organs(55)
    • Place of Presentation
      Dallas
    • Year and Date
      2009-05-28
  • [Presentation] Evaluation of an ultra-compact extracorporeal membrane oxygenation(ECMO)system for pediatric use in an acute animal study2009

    • Author(s)
      Hayashi T, Tatsumi E, Katagiri N, Mizuno T, Yagihara T
    • Organizer
      American Society for Artificial Internal Organs(55)
    • Place of Presentation
      Dallas
    • Year and Date
      2009-05-28
  • [Presentation] Development of a power supply unit for a compact wearable pneumatic-VAD drive unit2009

    • Author(s)
      Homma A, Taenaka Y, Tatsumi E, Akagawa E, Lee HS, Takewa Y, Mizuno T, Tsukiya T, Katagiri N, Kakuta Y, Shimosaki I, Mukaibayashi H, Katano K
    • Organizer
      American Society for Artificial Internal Organs(55)
    • Place of Presentation
      Dallas
    • Year and Date
      2009-05-28
  • [Presentation] Development of computer simulation techniques to impact artificial hearts : Stress simulation of internal organs using the finite element method2009

    • Author(s)
      Kurosawa Y, Homma A, Nishinaka T, Takawa Y, Tatsumi E, Taenaka Y, Fukui Y
    • Organizer
      American Society for Artificial Internal Organs(55)
    • Place of Presentation
      Dallas
    • Year and Date
      2009-05-28
  • [Presentation] Effects of the driving condition of a pneumatic ventricular assist device on the cavitation intensity of the inlet and outlet mechanical heart valves2009

    • Author(s)
      Lee HS, Akagawa E, Tasumi E, Homma A, Tsukiya T, Taenaka Y
    • Organizer
      American Society for Artificial Internal Organs(55)
    • Place of Presentation
      Dallas
    • Year and Date
      2009-05-28
  • [Presentation] Heart rate variability assessed with conventional FET and wavelet transform in LVAS patients aiming for bridge to recovery2009

    • Author(s)
      Ohnuma K, Ichikawa H, Akagawa E, Homma A, Matsumiya G, Tatsumi E, Taenaka Y, Sawa Y
    • Organizer
      American Society for Artificial Internal Organs(55)
    • Place of Presentation
      Dallas
    • Year and Date
      2009-05-28
  • [Presentation] Numerical study of the flow design of the two-stage centrifugal pump for cardiopulmonary support2009

    • Author(s)
      Tsukiya T, Horiguchi H, Tsujimoto Y, Tatsumi E, Taenaka
    • Organizer
      American Society for Artificial Internal Organs(55)
    • Place of Presentation
      Dallas
    • Year and Date
      2009-05-28
  • [Presentation] 人工心臓の埋め込みシミュレーション技術の開発"有限要素法による圧迫の再現に関する研究2009

    • Author(s)
      黒沢雄、本間章彦、巽英介、妙中義之、福井康裕
    • Organizer
      日本生体医工学会大会(48)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-04-23
  • [Presentation] 斜流式人工心臓用磁気軸受の開発2009

    • Author(s)
      松井寿定、増澤徹、巽英介
    • Organizer
      日本生体医工学会大会(48)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-04-23
  • [Presentation] 数理的に解析した補助人工心臓装着患者の心拍変動2009

    • Author(s)
      赤川英毅、市川肇、大沼健太郎、松宮護郎、本間章彦、巽英介、妙中義之、澤芳樹
    • Organizer
      日本生体医工学会大会(48)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-04-23
  • [Presentation] 補助人工心臓装着患者の自己心拍ゆらぎに関する検討2009

    • Author(s)
      大沼健太郎、市川肇、赤川英毅、本間章彦、松宮護郎、倉谷徹、坂口太一、藤田知之、斉藤俊輔、巽英介、妙中義之、澤芳樹
    • Organizer
      日本生体医工学会大会(48)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-04-23
  • [Presentation] 心肺補助システムのための高揚程用遠心血液ポンプの開発2009

    • Author(s)
      築谷朋典、堀口祐憲、辻本良信、巽英介、妙中義之
    • Organizer
      日本生体医工学会大会(48)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-04-23
  • [Presentation] 人工肺中空糸束内のガス濃度分布の数値解析によるガス移動量推定に関する検討2009

    • Author(s)
      片桐伸将、舟久保昭夫、築谷朋典、巽英介、本間章彦、水野敏秀、武輪能明、妙中義之、福井康裕
    • Organizer
      日本生体医工学会大会(48)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-04-23
  • [Presentation] 空気圧駆動式補助人工心臓用小型装着式駆動装置のための電池の開発2009

    • Author(s)
      本間章彦、妙中義之、巽英介、赤川英毅、李桓成、武輪能明、水野敏秀、築谷朋典、片桐伸将、角田幸秀、下崎勇生、向林宏、片野一夫
    • Organizer
      日本生体医工学会大会(48)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-04-23
  • [Presentation] 空気駆動式補助人工心臓の駆動条件が機械弁でのキャビテーション強さに与える影響2009

    • Author(s)
      李桓成、赤川英毅、本間章彦、築谷朋典、巽英介、妙中義之
    • Organizer
      日本生体医工学会大会(48)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-04-23
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 血液補助循環装置およびこれに組み込み可能な清潔トレイパック2009

    • Inventor(s)
      林輝行、巽英介、片桐伸将
    • Industrial Property Rights Holder
      国立循環器病研究センター、平和物産株式会社
    • Industrial Property Number
      実願2009-008059
    • Filing Date
      2009-11-11
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 送脱血用管状体2009

    • Inventor(s)
      片桐伸将、巽英介、妙中義之、根元泰、岡本吉弘
    • Industrial Property Rights Holder
      国立循環器病研究センター、株式会社ブリヂストン
    • Industrial Property Number
      特願2009-134210
    • Filing Date
      2009-06-03

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Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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