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次世代補助人工心臓の開発と長期循環維持に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 03404041
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 胸部外科学
研究機関国立循環器病センター

研究代表者

高野 久輝  国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 部長 (60028595)

研究分担者 鬼頭 義次  国立循環器病センター病院, 心臓外科, 部長
増澤 徹 (増沢 徹)  国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室員 (40199691)
巽 英介  国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室長 (00216996)
中谷 武嗣  国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長 (60155752)
妙中 義之 (妙井 義之)  国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室長 (00142183)
川島 康生  国立循環器病センター研究所, 院長 (10028425)
木下 正之  国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室員 (00183301)
研究期間 (年度) 1991 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
24,400千円 (直接経費: 24,400千円)
1994年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
1993年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1992年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
1991年度: 10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
キーワード体内埋め込み型血液ポンプ / 左心補助 / 補助人工心臓 / 電気インピーダンス / インピーダンス法 / 制御駆動装置 / 簡易駆動装置 / 心尖脱血 / 電気インピーダンス法 / 腹壁内埋め込み型血液ポンプ / 電気インピ-ダンス
研究概要

日本人の体格に適したサイズの長期使用可能な左心補助人工心臓システム(LVAS)の開発を行った.血液ポンプはセグメント化ポリウレタン(TMシリーズ)製空気圧駆動ダイアフラム型で,腹壁内収納を考慮し送脱血及び駆動用ポート部をダイアフラム面と平行としポンプ厚を50mmとした。左室心尖脱血とし,駆動チューブの皮膚貫通部には skin cuffを装着した.ポンプ拍出量モニタリングを非侵襲的かつリアルタイムに行なうために,電気インピーダンス(Z)測定によるポンプ内血液量測定システム(Z)法を開発した.本法はfill to empty(F/E)駆動が可能であり,さらにF/E駆動を適正に行なうために自動トリガレベル設定方式を開発した.また,適用患者のQOL向上のためにZ法を組込んだ簡易駆動装置を作製した.慢性動物実験は,体重50〜78kgの正常心成山羊13頭を用いた.事故及び出血等により4頭を失ったが,2頭は4週,2頭は9週,5頭は12〜18週の循環補助後犠死せしめた.循環補助中,全身状態は良好に維持され,補助量は4〜5L/minと安定し,血液・生化学検査上特に異常を認めなかった.剖検時,3頭の血液ポンプ弁輪部に血栓を,また2頭においてポンプ内に血栓形成を認めたが,ポンプ内に血栓を認めた1頭は,感染に基づくと考えられた.Z法は,ポンプ駆動状況の把握に有用であり,良好な駆動制御を行い得た.ポンプの耐久試験を弁付きの2個のポンプで行ったが,9ヵ月間の駆動が可能であることを確認した.簡易駆動装置は,本体の寸法は304mm×580mm×270mm,重量が28kgで,モック回路による駆動特性の検討において,前負荷10mmHg,後負荷100mmHgにて最大7.4L/minの流量を示した.さらにZ法によりF/E駆動も良好に行い得た.また,前負荷10mmHg,後負荷100mmHg,ポンプ拍動数60bpmにて,91日間特に問題なく駆動を持続した.可動性を高めるために架台を作製したが,重量は52kgであった.現在臨床応用にむけて,さらに検討を進めている.

報告書

(5件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] Nakatani T,et al.: "Development of implantable left ventricular assist system : Evaluation of blood pump" Jpn J Artif Organs. 20 (4). 1336-1340 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakatani T,et al.: "An abdominally placed, implantable left ventricular assist system for longterm use" Trans Am Soc Artif Intern Organs. 38. M631-M633 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakatani T,et al.: "An implantable left ventricular assist system with an electrical impedance monitoring" ASAIO Journal. 39. M644-M648 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakatani T,et al.: "Ventricular assist system and Cardiomyoplasty as treatments for profound heart failure" Jpn J Artif Organs. 22 (2). 300-305 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Anai H,et al.: "Development of continuous monitoring and control system of artificial heart by measuring electrical impedance in a blood chamber with automatic calibration mechanism" Jpn J Artif Organs. 22 (3). 766-769 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakatani T.et al.: "Abdominally-placed implantable left ventricular assist system (LVAS) with a continuous monitoring system" Heart Replacement Artificial Heart. 4. 357-359 (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakatani T.et al.: "Development of an implantable left ventricular assist system for bridge to heart transplant" Jpn J Artif Organs. 23 (3). 637-640 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakatani T.et al.: "An implantable left ventricular assist systm with an electrical impalance monitory and control system." ASAIO Journal. 39. M644-M648 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 中谷武嗣 他: "重症心不全に対する補助循環法としての補助人工心臓とCardiomyoplastyについて" 人工臓器. 22. 300-305 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 穴井博文 他: "インピーダンス法を用いた人工心臓駆動モンタリングおよび制御装置の開発-自動トリガレベル設定方式の開発-" 人工心臓. 23. 56-59 (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Nakatani T.,Takano H.,et al.: "An abdominally placed,implantable left ventricular assist system for long-term use." Trans Am Soc Artif Intern Organs. 38. M631-M633 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Naatani T.,Takano H.,et al.: "Implantable left ventricular assist system with automatic monitoring and control system(LVAS) by using ilictrical impedance method." ASATO Journal.

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 中谷 武嗣,高野 久輝他: "重症心不全に対する補助循環法としての補助人工心臓とCardiomyoplastyについて" 人工臓器. 22. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 穴井 博文,高野 久輝他: "インピーダンス法を用いた人工心臓駆動モニタリングおよび制御装置の開発ー実用化ヘ向けての研究ー" 人工臓器. 22. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々木 栄作,高野 久輝他: "電気インピーダンス測定による人工心臓内血液量のリアルタイム計測" 人工臓器. 21. 484-488 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 中谷 武嗣,高野 文輝 他9名: "腹壁内埋込み型左心補助人工心臓に関する基礎的検討" 人工臓器. 20(4). 1336-1340 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Nakatani T.,Takano H.,et al: "ABDOMINALLY PLACED IMPLANTABLE LEFT VENTRICULAR ASSIST SYSTEM FOR LONGーTERM USE" ASAIO Transactions.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] ANAI H.,Takano H.,et al: "CONTINUOUS MONITORING SYSTEM.OF PUMP PERFORMANCE AND ITS APPLICATION FOR ARTIFICIAL HEART PRIVING" ASAIO Transactions.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々木 栄作,高野 久輝 他4名: "電気インピ-ダンス測定による人工心臓内血液量のリアムタイム計測" 人工臓器. (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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