左心および右心補助用ジェットポンプの開発研究

• 研究課題/領域番号: 05557063
• 研究種目: 試験研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 胸部外科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 内田 直樹 (1994-1995) 東北大学, 医学部附属病院, 講師 (70241635); 羽根田 潔 (1993) 東北大学, 医学部, 助教授 (90111286)
• 研究分担者: 福留 明 日本ゼオン(株), 開発研究部 ; 三浦 誠 東北大学, 医学部, 講師 (50239191) ; 仁田 新一 東北大学, 加齢医学研究所, 助教授 (90101138) ; 橋本 弘之 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (10006174) ; 内田 直樹 東北大学, 医学部, 助手 (70241635) ; 島 章 東北大学, 流体力学研究所, 教授 (30006168)
• 研究期間 (年度): 1993 – 1995
• 研究課題ステータス: 完了 (1995年度)
• 配分額: 11,900千円 (直接経費: 11,900千円); 1995年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円); 1994年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円); 1993年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
• キーワード: ジェットポンプ / 補助循環 / 右心補助 / 重症心不全 / 右心不全 / 経皮的挿入

研究概要

経皮的に行なえる流量補助装置として、既存のジェットポンプを小型化し、利用することを検討した。ジェットポンプの構造上の特徴から、右心補助装置としての利用がより容易であると考え、この方法についてまず検討した。小型ジェットポンプの試作にあたり、目的に応じた2種類のポンプを試作し実験を行なった。
ジェットポンプの最高性能を評価するために、真鍮製の試作ポンプ(type-1)を用いて模擬回路内で試験を行なった。流体に40%グリセリン水溶液を用いた場合、後負荷40mmHgに対して1010ml/minの駆動ジェット流で3070ml/minの吐出量が得られた。この時、ジェット流速を測定し、溶血に対して比較的安全と言われる10m/secを越えないことを確認した。これらは右心補助装置としては十分満足できる値であると考えられた。
次にジェットポンプの生体内での挙動を評価するため、塩化ビニル,アクリル製の試作ポンプ(type-2)を成山羊に挿入し急性実験を行なった。心室細動下に左心バイパスを装着した状態で、右心系でジェットポンプを駆動することにより、ジェット流量1.8〜2.0L/minの補助に対し左心バイパス流量は2.5L/min増加し、ジェット流による右心拍出量の増加が推察された。また、ジェットポンプの挿入留置方法,不整脈の発生,血栓の形成などの問題点が明らかになった。
以上の結果、小型ジェットポンプは少なくとも右心補助装置として充分な性能を有することが確認されたが、成形の困難さのため生体内では充分な補助流量は得られず、またポンプ留置の問題点から、慢性試験による溶血や組織への障害の程度は評価できなかった。左心補助用,小児用のモデルは右心補助ポンプの応用として考えられるが、現段階では右心補助用ポンプも未完成であり、今後の研究課題として残った。