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体内埋込使用を目指した超小型遠心血液ポンプの最適化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12558117
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関国立循環器病センター

研究代表者

築谷 朋典  国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室長 (00311449)

研究分担者 西中 知博  国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室長 (00256570)
本間 章彦  国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室員 (20287428)
妙中 義之  国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 部長 (00142183)
高野 久輝  国立循環器病センター研究所, 副所長 (60028595)
巽 英介  国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室長 (00216996)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2001年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード補助人工心臓 / 遠心ポンプ / ポンプ性能 / 溶血 / 亢血栓性 / DCブラシレスモータ / 体内埋込 / 両心補助 / 運転制御 / 流量推定法 / 抗血栓性 / 溶血試験 / PIV / 非定常流れ / 可視化
研究概要

本研究の目的は,生体内に2個同時に埋め込んで使用することを目的に開発されている遠心ポンプ型補助人工心臓に関して,体内埋込を考慮した設計・開発を行なうために,ポンプ構成要素の最適化を行なうことであった.まず,インペラにモータの回転子の役割を担わせた一体型モータに関しては,インペラ支持方式に関する検討を重ね,ピン支持とスラストベアリングの組み合わせを採用した.さらに,インペラ内の永久磁石格納部位の薄型化を行い,磁石間距離を保ちつつ,血液流路を0.5mmから0.7mmへと拡大し,血液に与えるダメージの低減を図った.ポンプ構成部品,特にインペラの形状に関しては,従来から用いてきたオープン羽根とセミオープン羽根について,抗血栓性の確保を目的としてポンプ性能や内部流れに関する比較を行い,セミオープン羽根の方が血液接触面における洗い流し効果において優れていることを示した.体内埋込時には解剖学的適合性を実現するために,ポンプ入口管を急激に曲げ,出入口管を同じ平面上に配置する必要があると考えられたため,入口部において急激な曲がりを持つポンプを作成し比較したが,性能・血球破壊量ともに差は認められなかった.血液適合性に関しては,左心補助人工心臓として許容できる量の血球破壊量であり,ポンプを体外に設置した慢性動物実験においても2ヶ月以上の生存を達成し,体内埋込型ポンプとしての可能性を示すことが出来た.

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Tsukiya T, Taenaka Y, Tatsumi E, Takano H.et al.: "Development of an Implantable Centrifugal Blood Pump"Journal of Congestive Heart Failure and Circulatory Support. Vol.1, No.4. 305-308 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsukiya T, Taenaka Y, Tatsumi E, Takano H: "Performance of a Newly Developed Implantable Centrifugal Blood Pump"ASAIO Journal. 47. 559-562 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsukiya T, Taenaka Y, Tatsumi E, Takano H.et al.: "Application of Indirect Flow Rate Meas urement Using Motor Driving Signals to a Centrifugal Blood Pump with an Integrated Motor"Artificial Organs. Vol.25、No.9. 692-696 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsukiya T, Taenaka Y, Tatsumi E, Takano H: "Performance of a Newly Developed Implantable Centrifugal Blood Pump"ASAIO Journal. 47. 559-562 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H, Sawairi T, Konishi Y, Masuzawa T, Okada Y: "Development of an Implantable Centrifugal Blood Pump"Journal of Congestive Heart Failure and Circulatory Support. Vol.1,No.4. 305-308 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsukiya T, Taenaka Y, Nishinaka T, Oshikawa M, Ohnishi H, Tatsumi E, Takano H, Konishi Y, Ito K, Shimada M: "Application of Indirect Flow Rate Measurement Using Motor Driving Signals to a Centrifugal Blood Pump with an Integrated Motor"Artificial Organs. Vol.25,No.9. 692-696 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsukiya T, Taenaka Y, Tatsumi E, Takano H, et al.: "Development of an Implantable Centrifugal Blood Pump"Journal of Congestive Heart Failure and Circulatory Support. Vol.1,No.4. 305-308 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tsukiya T, Taenaka Y, Tatsumi E, Takano H: "Performance of a Newly Developed Implantable Centrifugal Blood Pump"ASAIO Journal. 47. 559-562 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tsukiya T, Taenaka Y, Tatsumi E, Takano H, et al.: "Application of Indirect Flow Rate Measurement Using Motor Driving Signals to a Centrifugal Blood Pump with an Integrated Motor"Artificial Organs. Vol.25,No.9. 692-696 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Tsukiya T, et al.: "Performance of an Newly Developed Centrifugal Blood Pump"ASAIO Journal. (in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 築谷朋典 他6名: "中長期使用のための小型・高効率補助人工心臓システムの開発と製品化"電気学会研究会資料. LD-00-56. 11-14 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 築谷朋典 他5名: "遠心ポンプを用いた体内埋込型補助人工心臓システムの開発"第13回バイオエンジニアリング講演会講演論文集. 00-35. 136-137 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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