2014 Fiscal Year Research-status Report
補助人工心臓治療を高度化する能動的計測法による新しいモニタリングシステムの構築
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25670563
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
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, 特任研究員 (50527992)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 人工心臓 / モニタリング / 流量推定 / 能動的計測 / 心拍変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
病態や治療効果の把握、患者管理には生理機能や補助人工心臓（VAD）駆動状態等の情報の獲得が重要である。本研究では、VAD治療を高度化する能動的計測法による新しいモニタリングシステムの構築を目的とする。本年度は、中核となるVAD駆動の変動による能動的センシングの制御系の最適化、動物実験で使用可能な評価システム構築を目指して以下を実施した。
慢性動物実験での使用を想定し、医療用遠心血液ポンプを対象として能動的センシングのための駆動変動が可能なコントローラを構築した。左心補助を想定した拍動下模擬循環試験において循環抵抗を変更した際に、それぞれステップ状に回転数を変更したときの電流値の立ち上がり応答性の解析を行った。拍動性の負荷の下でも大幅な循環抵抗の変化に対する電流値の変動を確認したが、応答性に関してさらに検討が必要と考えられた。拍動下においても駆動変動と平均流量の維持は適応的に可能であった。ただし、駆動変動に関係するパラメータはin-vivo試験とあわせて実験的に検討する必要があると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、慢性動物実験での使用を想定し、医療用遠心血液ポンプを対象として能動的センシングのための駆動変動が可能なコントローラを構築した。拍動下模擬循環試験において能動的センシング機構の基礎となるデバイス側電力（電流）と循環状態の関係について解析を実施した。一方で、生体情報の推定に関しては若干の遅れを生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
構築したVADの変動制御システムを用いた慢性動物実験において、駆動条件の変更の大きさと時間間隔に着目し、血行動態や心拍変動の変化について解析を実施する。
生体情報の推定に関しては、in-vivo試験と併せてVAD駆動条件の変化に対する応答性に主眼を置いて解析することでVAD駆動と生体側情報との関係性の明確化を目指す。
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| Causes of Carryover |
制御システムのハードウェア部分を先行研究と共有できたことから当初の見積もりを下回ったため、次年度使用額を生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は、主として予定している能動的センシング機構の構築、in-vivo試験に関わる消耗品費、現在から次年度までの成果公表を積極的実施するための費用として計上し、研究推進を図る。
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[Journal Article] Development of a flow rate monitoring method for the wearable ventricular assist device driver2014
Author(s)
Ohnuma K, Homma A, Sumikura H, Tsukiya T, Takewa Y, Mizuno T, Mukaibayashi H, Kojima K, Katano K, Taenaka Y, Tatsumi E.
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Journal Title
J Artif Organs
Volume: published online
Pages: Online
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] 体外設置式補助人工心臓用モニタリングシステムの開発2014
Author(s)
大沼健太郎, 住倉博仁, 本間章彦, 築谷朋典, 武輪能明, 水野敏秀, 妙中義之, 片野一夫, 小嶋孝一, 向林 宏, 巽 英介
Organizer
日本人工臓器学会大会
Place of Presentation
札幌市
Year and Date
2014-10-17 – 2014-10-19
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[Presentation] 体外設置式補助人工心臓用小型ポータブル駆動装置の開発2014
Author(s)
大沼健太郎, 住倉博仁, 本間章彦, 築谷朋典, 武輪能明, 水野敏秀, 向林 宏, 片野一夫, 小嶋孝一, 妙中義之, 巽 英介
Organizer
日本人工臓器学会大会
Place of Presentation
札幌市
Year and Date
2014-10-17 – 2014-10-19
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[Presentation] Development of a compact drive unit with high controllability for a pneumatic total artificial heart system2014
Author(s)
Ohnuma K, Sumikura H, Homma A, Tsukiya T, Takewa Y, Mizuno T, Katano K, Kojima K, Mukaibayashi H, Taenaka Y, Tatsumi E.
Organizer
ESAO
Place of Presentation
Rome
Year and Date
2014-09-17 – 2014-09-20
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[Presentation] Development or a compact pneumatic drive unit with a DC servo motor for a ventricular assist device2014
Author(s)
Sumikura H, Ohnuma K, Homma A, Taenaka Y, Takewa Y, Tsukiya T, Mizuno T, Mukaibayashi H, Katano K, Kojima K, Fukui Y, Tatsumi E
Organizer
ASAIO
Place of Presentation
Washington D.C.
Year and Date
2014-06-18 – 2014-06-21
