2014 Fiscal Year Annual Research Report
心不全の能動的治療を可能とする超小型カテーテル式補助循環デバイスの研究開発
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25293300
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
住倉 博仁 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 特任研究員 (20433998)
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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)
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)
大沼 健太郎 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 研究員 (50527992)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 補助循環装置 / 血液ポンプ / カテーテル / モータ / 心不全治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、冠動脈や腎動脈などの微小血管に対し、早期に低侵襲にて直接能動的に流量補助を行うことで、心不全患者の心機能、または腎機能の維持・回復を促進可能なカテーテル式循環補助デバイスの開発を目的としている。本年度は腎血流補助用カテーテル式補助循環装置における小型血液ポンプの改良を行った。
(1)昨年度試作した腎血流補助用カテーテル式補助循環装置の小型血液ポンプを基に、両腎動脈への2本の送血路を含めた小型血液ポンプの設計を行った。更に、数値流体解析(Computational fluid dynamics：以下CFD)を用いたインペラ、およびポンプ流路形状の改良を行った。
(2)解析結果を元に、インペラ(直径5 mm、全長10 mm)とポンプケーシングを試作し、小型モータと組み合わせ小型血液ポンプ(直径9mm、全長37mm)を試作した。
(3)試作した小型軸流血液ポンプを模擬循環回路に接続し、ポンプ特性の評価を行った。実験の結果、回転数20,000rpmにて流量1 L/min、揚程30 mm Hgを達成可能であり、両腎動脈を同時に補助可能な性能が得られることが確認された。また、CFD解析による解析値との比較を行った結果、定量的には多少の誤差が生じているが、定性的には類似した特長が得られ、CFD解析の妥当性が確認された。
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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
腎血流補助用カテーテル式補助循環装置について、昨年度試作した小型血液ポンプデザインを基に、両腎動脈へ選択的に送血可能な小型血液ポンプの設計、試作を行った。模擬循環回路にて試作した小型血液ポンプの評価を実施し、両腎動脈用として基本的な性能が得られることを確認した。更に、CFD解析値と実験値を比較し、CFD解析の妥当性を確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、カテーテル補助循環装置の小型血液ポンプにおけるポンプ性能と血液適合性の向上を目的とし、CFDを応用した改良を行う。また、注水装置・カテーテル部の試作・改良を行うと共に小型血液ポンプと一体化し、カテーテル式補助循環装置の試作機を作製する。試作したデバイスを用いて、模擬循環回路、および動物実験における評価を行う。
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| Causes of Carryover |
実験補助やデータ処理等のために人件費を計上したが使用しなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
小型血液ポンプを作製するための材料・部品の購入費や試作加工費として使用する。また、本研究の成果を国内外に広く発表する目的での学会参加出張旅費として使用する。
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