2013 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
Project/Area Number |
21249076
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Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
Principal Investigator |
巽 英介 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (00216996)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
妙中 義之 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 副所長 (00142183)
増澤 徹 茨城大学, 工学部, 教授 (40199691)
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Project Period (FY) |
2009-05-11 – 2014-03-31
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Keywords | 小児重症心不全 / 機械的補助循環 / 抗血栓性 / 補助人工心臓 / 経皮的心肺補助 / VAD / ECMO / PCPS |
Research Abstract |
本研究では、各種小児用補助循環システムの研究開発を行った。ECMO/PCPSシステムについては、動圧浮上非接触回転型として世界初のディスポ遠心ポンプを新規開発した(BIOFLOAT-NCVCと命名)。本ポンプは長期耐久性と優れた抗血栓性を実現するもので、充填量は15ccと超小型である。最大発生圧700mmHgと優れたポンプ性能を有しており、長期ECMO/PCPSや左心バイパスシステムなど様々な補助循環システムに応用できる。全血液接触面には我々が開発した強力な抗血栓性ヘパリン処理であるT-NCVCコーティングが施される。成山羊を用いた完全ヘパリン非投与下(ACT<150秒)での慢性実験では、1ヶ月の連続PCPSを安定して施行することができた。2)体外設置式空気圧駆動型VADについては、1990年の製造承認後も使用実績がなかった国循型の小児用拍動流型VAD(M型)の臨床使用を可能とすべく、再度の開発・改良・評価を進めた。T-NCVCコーティングを施して抗血栓性を高め長期動物試験を行った結果、成山羊に対してワーファリンによる軽度の抗凝固療法施行下で3ヶ月間の左心補助を安定して行い得(GLP準拠試験)、薬事申請(一部変更申請)のための非臨床試験を完了して申請準備まで到達した。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3次試作まで試作・評価を行い、製品化設計の段階に達した。4)動圧軸受け技術を用いた超小型体内埋込式軸流型VADの小児用改良については、小児用インペラを新たに製作して組み込んだ。また、解剖学的適合性向上のために新規の流入ポートを設計し、成人用から4cmのサイズ短縮に成功した。模擬循環回路での駆出性能評価では小児用としての設計通りの性能を得、また溶血試験評価でも優れた耐溶血性能を確認した。今後in vivo試験を含めて実用化に向けた準備を継続していく。
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Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] 超耐久性小児用ECMOの研究開発と臨床応用2013
Author(s)
齋藤友宏, 巽 英介, 片桐伸将, 武輪能明, 水野敏秀, 築谷朋典, 市川 肇, 鍵崎康治, 帆足孝也, 林 輝行, 吉田幸太郎, 妙中義之
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Journal Title
膜型肺
Volume: 34
Pages: 35-43
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[Journal Article] In vivo evaluation of an in-body, tissue-engineered, completely autologous valved conduit (biovalve type VI) as an aortic valve in a goat model2013
Author(s)
Takewa Y, Yamanami M, Kishimoto Y, Arakawa M, Kanda K, Matsui Y, Oie T, Ishibshi-Uchida H, Tajikawa T, Ohba K, Yaku H, Taenaka Y, Tatsumi E, Nakayama Y.
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Journal Title
J Artif Organs
Volume: 16
Pages: 176-184
Peer Reviewed
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[Journal Article] Change in myocardial oxygen consumption employing continuous-flow LVAD with cardiac beat synchronizing system, in acute ischemic heart failure models2013
Author(s)
Umeki A, Nishimura T, Takewa Y, Ando M, Arakawa M, Kishimoto Y, Tsukiya T, Mizuno T, Kyo S, Ono M, Taenaka Y, Tatsumi E
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Journal Title
J Artif Organs
Volume: 16
Pages: 119-128
Peer Reviewed
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[Journal Article] Change of Coronary Flow by Continuous-Flow Left Ventricular Assist Device With Cardiac Beat Synchronizing System (Native Heart Load Control System) in Acute Ischemic Heart Failure Model2013
Author(s)
Umeki A, Nishimura T, Ando M, Takewa Y, Yamazaki K, Kyo S, Ono M, Tsukiya T, Mizuno T, Taenaka Y, Tatsumi E
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Journal Title
Circulation Journal
Volume: 77
Pages: 995-1000
Peer Reviewed
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[Journal Article] Journal of Artificial Organs 2012: the year in review2013
Author(s)
Sawa, Y, Tatsumi E, Tsukiya T, Matsuda K, Fukunaga K, Kishida A, Masuzawa T, Matsumiya G, Myoui A; Nishimura, M; Nishimura, T; Nishinaka, T; Okamoto, E; Tokunaga, S; Tomo, T; Yagi, Y; Yamaoka, T.
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Journal Title
J Artif Organs
Volume: 16
Pages: 1-8
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[Journal Article] 新生児・乳幼児に対する超低充填量心肺2013
Author(s)
吉田幸太郎, 林 輝行, 高橋裕三, 松本泰史, 四井田英樹, 西垣孝行, 小川浩司, 西岡 宏, 帆足孝也, 鍵崎康治, 市川 肇, 片桐伸将, 巽 英介
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Journal Title
膜型肺
Volume: 34
Pages: 44-51
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[Presentation] The safe program for a newly developed electrocardiogram-synchronized rotational speed control mode with continuous-flow left ventricular assist device2013
Author(s)
Arakawa M, Nishimura T, Takewa Y, Umeki A, Ando M, Kishimoto Y, Kishimoto S, Fujii Y, Kyo S, Adachi H, Tatsumi E
Organizer
日本人工臓器学会大会 (51), International Federation for Artificial Organs (5)
Place of Presentation
横浜
Year and Date
20130927-20130929
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[Presentation] The potentially of non-synchronized pulsatile mode with a rotary LVAD by a native heart load control system2013
Author(s)
Date K, Arakawa M, Takewa Y, Nishimura T, Kishimoto S, Kishimoto Y, Umeki A, Ando M, Kyo S, Ono M, Tatsumi E
Organizer
日本人工臓器学会大会 (51), International Federation for Artificial Organs (5)
Place of Presentation
横浜
Year and Date
20130927-20130929
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[Presentation] Longtime pulsatile control using a rotary blood pump with a newly developed electrocardiogram synchronized rotational speed control system2013
Author(s)
Arakawa M, Nishimura T, Takewa Y, Umeki A, Ando M, Kishimoto Y, Kishimoto S, Yamazaki K, Kyo S, Adachi H, Tatsumi E
Organizer
International Society for Rotary Blood Pumps (21)
Place of Presentation
Yokohama
Year and Date
20130926-20130928
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[Presentation] The difference between front load and delay load in the pulsatile mode with a rotary LVAD by a native heart load control system2013
Author(s)
Date K, Arakawa M, Takewa Y, Nishimura T, Kishimoto S, Kishimoto Y, Umeki A, Ando M, Kyo S, Ono M, Tatsumi E
Organizer
International Society for Rotary Blood Pumps (21)
Place of Presentation
Yokohama
Year and Date
20130926-20130928
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[Presentation] Useful operating method of veno-venous extracorporeal membrane oxygenation aiming for effective oxygenation and decarboxylation2013
Author(s)
Togo K, Takewa Y, Tsukiya T, Mizuno T, Katagiri N, Atsuta Y, Fujii Y, Kishimoto S, Date K, Sumikura H, Ohnuma K, Kakuta Y, Miyamoto Y, Tatsumi E
Organizer
International Society for Rotary Blood Pumps (21)
Place of Presentation
Yokohama
Year and Date
20130926-20130928
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[Presentation] Useful operating method of veno-venous extracorporeal membrane oxygenation aiming for effective oxygenation2013
Author(s)
Togo K, Atsuta Y, Fujii Y, Kakuta Y, Katagiri N, Kishimoto Y, Miyamoto T, Mizuno T, Ohnuma K, Sumikura H, Taenaka Y, Takewa Y, Tatsumi E, Tsukiya T
Organizer
European Society for Artificial Organs (40)
Place of Presentation
Glasgow
Year and Date
20130911-20130914
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[Presentation] Development of a novel autologous valve with a stent (Biovalve stent) for transcatheter implantation2013
Author(s)
Takewa Y, Nakayama Y, Arakawa M, Yamanami M, Kishimoto S, Atsuta Y, Ohnuma K, Sumikura H, Mizuno T, Kanda K, Tajikawa T, Taenaka Y, Tatsumi E
Organizer
American Society for Artificial Internal Organs (59)
Place of Presentation
Chicago
Year and Date
20130612-20130615
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[Presentation] In vivo evaluation of the percutaneous site of VAD system2013
Author(s)
Atsuta Y, Mizuno T, Takewa Y, Tsukiya T, Kakuta Y, Katagiri N, Ohnuma K, Sumikura H, Fujii Y, Arakawa M, Togo K, Kishimoto S, Tatsumi E
Organizer
American Society for Artificial Internal Organs (59)
Place of Presentation
Chicago
Year and Date
20130612-20130615
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[Presentation] Enchantment of the myocardial perfusion by a novel cardiac cycle-synchronized rotation control mode in a continuous-flow in chronic ischemic heart failure model2013
Author(s)
Arakawa M, Nishimura T, Takewa Y, Umeki A, Ando M, Date K, Atsuta Y, Fujii Y, Kishimoto S, Kyo S, Adachi H, Tatsumi E
Organizer
American Society for Artificial Internal Organs (59)
Place of Presentation
Chicago
Year and Date
20130612-20130615
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[Presentation] In vitro and in vivo evaluation of a compact wearable pneumatic drive unit for a ventricular assist device2013
Author(s)
Sumikura H, Homma A, Ohnuma K, Taenaka Y, Takewa Y, Mizuno T, Tsukiya T, Katagiri N, Kakuta Y, Mukaibayashi H, Katano K, Kojima K, Fukui Y, Tatsumi E
Organizer
American Society for Artificial Internal Organs (59)
Place of Presentation
Chicago
Year and Date
20130612-20130615
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[Presentation] Practical operating method of veno-venous extracorporeal membrane oxygenation aiming for effective oxygenation2013
Author(s)
Togo K, Takewa Y, Mizuno T, Tsukiya T, Atsuta Y, Arakawa M, Kishimoto S, Katagiri N, Kakuta Y, Fujii Y, Sumikura H, Ohnuma K, Taenaka Y, Miyamoto Y, Tatsumi E
Organizer
American Society for Artificial Internal Organs (59)
Place of Presentation
Chicago
Year and Date
20130612-20130615
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[Patent(Industrial Property Rights)] 血液ポンプ駆動制御器2013
Inventor(s)
巽 英介, 武輪能明, 築谷朋典, 水野敏秀, 片桐伸将, 他
Industrial Property Rights Holder
(独)国立循環器病研究センター/ニプロ株式会社
Industrial Property Rights Type
意匠
Industrial Property Number
意匠登録第1487605号
Filing Date
2013-06-06
Acquisition Date
2013-11-29