臨床実用を目指した小型・安価な光学式遠心血液ポンプ内血栓検出センサの開発研究

• 研究課題/領域番号: 16K16384
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 藤原 立樹 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 助教 (00632291)
• 研究協力者: 迫田 大輔 国立研究開発法人 産業技術総合研究所, 健康工学研究部門, 主任研究員 (40588670)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 体外循環 / 補助循環 / 血栓検出 / 血液凝固識別装置 / 遠心ポンプ / ジャイロポンプ / 心臓血管外科 / 遠心血液ポンプ / 血栓

研究成果の概要

重症心不全・呼吸不全の患者に対して、遠心血液ポンプや人工肺で患者の心肺機能を補助する機械的補助循環治療（PCPS，ECMO，VAD）が行われる。この治療における重篤な合併症は血栓塞栓症であるが、遠心血液ポンプ内における血栓をモニタリングする手法は存在しなかった。
我々は血栓形成時の光学特性の変化に着目し血栓検出装置の開発に取り組んだ。作成した装置にて動物実験を行い、ポンプの上部ピボット（ポンプには上下2か所のピボットを持つジャイロポンプを用いた）に血栓が出来た時の光学的変化のモニタリングに成功した。今後は企業と共同で臨床現場において使用可能な遠心ポンプ内血栓検出装置の開発を進めていく。

研究成果

• [雑誌論文] Optical Dynamic Analysis of Thrombus Inside a Centrifugal Blood Pump During Extracorporeal Mechanical Circulatory Support in a Porcine Model. (2017)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara T, Sakota D, Ouchi K, Endo S, Tahara T, Murashige T, Kosaka R, Oi K, Mizuno T, Maruyama O, Arai H.
  • 雑誌名: Artificial Organs 巻: 41 号: 10 ページ: 893-903
  • DOI: 10.1111/aor.12862
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Development of an Optical Detector of Thrombus Formation on the Pivot Bearing of a Rotary Blood Pump. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakota D, Fujiwara T, Ohuchi K, Kuwana K, Yamazaki H, Maruyama O.
  • 雑誌名: Artificial Organs 巻: 40 号: 9 ページ: 834-41
  • DOI: 10.1111/aor.12819
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Noninvasive optical imaging of thrombus formation in mechanical circulatory support devices (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakota D, Murashige T, Kosaka R, Fujiwara T, Ohuchi K, Nishida M, Maruyama O.
  • 雑誌名: Journal of Biorheology 巻: 30 号: 1 ページ: 6-12
  • DOI: 10.17106/jbr.30.6
  • NAID: 130005433212
  • ISSN: 1867-0466, 1867-0474
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] メラ遠心ポンプ血栓検出光センサの実用化 (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原立樹
  • 学会等名: 第24回JaSECT関東甲信越地方大会
  • 招待講演
• [学会発表] 心原性ショックに対する治療戦略―MERAモノピボット遠心ポンプを用いた左心補助の有用性の検証― (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原立樹
  • 学会等名: 第55回日本人工臓器学会大会
  • 招待講演
• [学会発表] MERAモノピボット遠心ポンプを用いた左心補助の現状と展望－INTERMACS Profile 1に対する治療成績とピボット部血栓検出光センサの開発－ (2017)
  • 著者名/発表者名: 藤原立樹
  • 学会等名: 第70回日本胸部外科学会定期学術集会
• [学会発表] Quantitative and real-time monitoring of thrombus formation on the pivot bearing of an extracorporeal centrifugal blood pump (2017)
  • 著者名/発表者名: D. Sakota
  • 学会等名: The 2017 ISMCS Conference
  • 国際学会
• [学会発表] 当院におけるINTERMACS Profile 1に対する治療戦略、遠心ポンプを用いた左心補助の有用性の検証 (2016)
  • 著者名/発表者名: 13.藤原立樹, 水野友裕, 大井啓司, 八島正文, 八丸 剛, 長岡英気, 黒木秀仁, 田崎 大, 竹下斉史, 木下亮二, 倉島直樹, 二井奈保子, 古川文子, 大内克洋, 荒井裕国
  • 学会等名: 第54回日本人工臓器学会大会
  • 発表場所: 米子コンベンションセンター（鳥取県米子市）
  • 年月日: 2016-11-23
• [学会発表] Which is a better acute-phase circulatory support for cardiogenic shock patients in INTERMACS profile-1: a pulsatile VAD or a centrifugal pump? (2016)
  • 著者名/発表者名: Fujiwara T, Arai H, Mizuno T, Oi K, Yashima M, Hachimaru T, Nagaoka E, Kuroki H, Tasaki D, Takeshita M, Kinoshita R, Ohuchi K.
  • 学会等名: 24th Annual Congress of the International Society for Rotary Blood Pumps
  • 発表場所: Ibaraki, Japan
  • 年月日: 2016-09-20
  • 国際学会
• [学会発表] Development of an Optical Thrombus Detector on the Pivot Bearing of a Rotary Blood Pump (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakota D, Fujiwara T, Ohuchi K, Kuwana K, Yamazaki H, Maruyama O.
  • 学会等名: 24th Annual Congress of the International Society for Rotary Blood Pumps
  • 発表場所: Ibaraki, Japan
  • 年月日: 2016-09-20
  • 国際学会