2015 Fiscal Year Annual Research Report

シリコン中空糸のコンプライアンスを利用した長期使用人工肺の基礎研究

Research Project

Project/Area Number	26670576
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	阿部裕輔東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90193010)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords	人工肺 / シリコーン中空糸 / コンプライアンス効果
Outline of Annual Research Achievements	呼吸不全や心不全の治療手段として体外式膜型人工肺（ECMO）や経皮的心肺補助装置（PCPS）といった装置が実用化され、多くの患者の救命に役立っている。近年では2週間から1か月程度の使用も可能な人工肺も開発や鳥インフルエンザなどの急性呼吸不全に対してもECMO療法が使用され臨床での活躍の幅も広くなる一方、更なる治療向上のためにも長期使用可能な人工肺の開発は急務である。本研究は1年間使用できる長期使用可能な人工肺の実現を目的とした基礎研究を行った。まず一般的な多孔質膜を用いた外側潅流型人工肺ではなく、シリコーン均質膜製の中空糸を用いた内側潅流型人工肺の試作を行った。試作した人工肺を酸素化、市販の人工肺を脱酸素化に用いた連続ガス交換潅流回路を用いて人工肺の性能評価を行った。その際、人工肺を流れる血液あるいはガスに脈動を加えること（ポンピング）でシリコーン中空糸のコンプライアンスによって中空糸が膨張あるいは収縮することで人工肺の性能がどのように変化するかについて検討した。実験の結果、ガス側を陰圧でポンピングした場合では、陰圧により中空糸が膨らみ膜厚を減少させることはできたが、時間平均酸素分圧が低下するため、結果的には酸素化能の向上は得られなかった。血液のポンピングを行い中空糸を拍動に合わせて膨らませた場合では、定常流の場合と比べて拍動回数に応じて人工肺の酸素化能の向上傾向が得られた。