• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

自己心の状態および治療を考慮した補助人工心臓制御システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18700406
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関福島大学

研究代表者

田中 明  福島大学, 共生システム理工学類, 准教授 (10323057)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2007年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2006年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード人工心臓 / 制御工学 / 生物・生体工学 / モデル化 / モニタリング / 心機能推定
研究概要

本年度は,1)監視システムの構築,2)心機能推定法の評価,3)シミュレーションによる制御法の評価を中心に行った.
1)の監視システムの構築については,センサ情報および映像をネットワーク経由で監視可能なシステムのプロトタイプが完成した.このシステムには試験的に以下に述べる,心機能推定アルゴリズムが試験的に導入されている.また,同様に流量の推定システムも導入しており,基本的にリアルタイムの推定が可能になっているが,前年度における課題であった,推定の信頼度についてのオンライン評価については課題が残されている.
2)心機能推定法の開発では,前年度人工心臓装着時においてもEmaxが心機能を表す指標として有効であることを示したが,本年度では,Emax算出に必要であった心臓への負荷変動を必要とせず一拍ごとにEmaxを推定可能なパラメータ最適化法(POM)を導入し,人工心臓の運用中であってもリアルタイムに心機能の変化を推定する手法を開発した.急性動物実験による評価では,従来法とほぼ同等の推定制度を有していることが確認された.
3)シミュレーションによる制御法の評価では,より実際の心臓のモデルに近づけるために,動物実験の結果を参考にし,心臓を表す可変エラスタンスモデルのエラスタンス変化を傾きの異なる2直線で近似したモデルで表しかつ,大動脈弁の開閉の有無によりモデルパラメータを動的に変化させるものを導入し,補助人工心臓の回転数を変化させた際の自己心の力学的特性に与える影響を調査した.その結果,大動脈弁の開閉が自己心の仕事効率などに影響を当たることが明らかとなり,さらに大動脈弁の開閉の有無は回転数やEmaxの影響を受けることが示された.

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Blood flow visualization of left atrial spontaneous echo contrast (SEC) using gradient based optical flow estimation.2007

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, A., Saijo, Y.
    • 雑誌名

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2007

      ページ: 450-453

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphological approach for the functional improvement of an artificial myocardial assist device using shape memory alloy fibers.2007

    • 著者名/発表者名
      Shiraishi, Y, Yambe, T, Saijo, Y, Sato, F, Tanaka, A, et. al.
    • 雑誌名

      Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2007

      ページ: 3974-3977

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Autonomic Nervous Activity Revealed by a New Physiological Index ρ max Based on Cross-Correlation between Mayer-Wave Components of Blood Pressure and Heart Rate2006

    • 著者名/発表者名
      Akira Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      Proc.of SICE-ICASE International Joint Conference 2006

      ページ: 614-617

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of cardiac function based on ventricular pressure-volume relationships during assistance with a rotary blood pump.2006

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ogawa, Akira Tanaka, et al.
    • 雑誌名

      Proc.of the 2006 IEEE Engineering in Medicine and Biology 28th Annual Conference

      ページ: 5378-5381

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] EVALUATION OF Emax ESTIMATION BASED ON MOTOR CURRENT AND ROTATIONAL SPEED2007

    • 著者名/発表者名
      T.K., Sugai, A., Tanaka, et. al.
    • 学会等名
      15th Congress of ISRBP(International Society for Rotary Blood Pumps
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2007-11-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 定常流型補助人工心臓の製御方式の相違が自己心に与える影響2007

    • 著者名/発表者名
      笠原孝一郎・田中明, 他
    • 学会等名
      第45回日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2007-10-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ESTIMATION OF MAXIMUM VEVTRICHLAR ELASTANCE UNDER ASSISTANCE SITH A ROTARY BLOOD PUMP2007

    • 著者名/発表者名
      T.K., Sugai, A., Tanaka, et. al.
    • 学会等名
      第45回日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2007-10-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 補助人工心臓製御法と左心室仕事量の循環系シミュレータを用いた検討2007

    • 著者名/発表者名
      笠原孝一郎・田中明, 他
    • 学会等名
      第46回日本生体医工学大会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2007-04-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi