| 研究課題/領域番号 |
17500301
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
筒井 達夫 筑波大学, 大学院人間総合科学研究科, 教授 (50112868)
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| 研究分担者 |
山海 嘉之 筑波大学, 大学院人間総合科学研究科, 教授 (30183833)
重田 治 帝京大学, 医学部, 教授 (10196371)
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| 研究期間 (年度) |
2005 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
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| キーワード | 連続流人工心臓 / 生体循環調節 / 自律神経系活動度 / 循環調節 / 磁力浮上型 / 動圧浮上型 / 循環制御系 / 自律神経活動度 |
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| 研究概要 |
研究目標として、1.連続流人工心臓の抗血栓性デザインの検討、2.連続流人工心臓装着時の循環制御の検討、を策定した。
<人工心臓の抗血栓性デザイン>:モノピボット(セラミクス製)の形状、インペラ背面血流速度を増加させるためのウオシュアウト・ホールの位置・形状の検討に関し、本研究ではレーザー光・粒子追跡システムによる流れの可視化法と現在までの動物装着実験結果をフィードバックしつつ確証し、ウオシュアウト・ホールの位置・形状とインペラ(回転子)底面の最適ピボット高さ・インペラ背面ギャップを決定した。この成果に基づきインペラデザインを決定し、ダイレクト・ドライブ型ポンプを製作した。2週間の動物実験により、本ポンプ・ピボット近傍の血栓形成は皆無であることを検証し、ポンプデザインを確定した。本ポンプの血栓形成様態は、ポンプ底面に装着したレーザーモニタシステムにより持続的にモニターされ、血栓形成・非形成に関する詳細な部位特異的情報が得られるものである。
<循環制御>:すでにわれわれは、重度の循環負荷により動脈圧の低周波数(0.04Hz〜0.15Hz)パワースペクトルが極度に抑制され、機械的循環補助により漸増することを臨床において見いだしている。動物実験では、動脈圧パワースペクトル計測と同時測定された血中カテコラミン濃度の人工心臓装着直後一過性の増加を認めたが、低周波数動脈圧パワースペクトル値は抑制されず維持された。このことから動物は連続流ポンプに対し十分適応し、その反応は生理的範囲内にあると考えられる。また人工心臓装着中の血行動態データの解析から、人工心臓装着生体の循環モデルを構築し、人工心臓制御に用いることが可能であると考えられた。
以上より所期の研究成果をあげ得たと考えられ、別掲のように報告した。
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