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非臨床性能評価を深化する超小型血液循環シミュレータの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H03555
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90140:医療技術評価学関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

梅津 光生  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90132927)

研究分担者 八木 高伸  早稲田大学, 理工学術院, 主任研究員(研究院准教授) (00468852)
岩崎 清隆  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20339691)
坪子 侑佑  早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (40809399)
松橋 祐輝  早稲田大学, 理工学術院, その他(招聘研究員) (50754777)
伊関 洋  早稲田大学, 理工学術院, 教授(任期付) (90119892)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2018年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワード血液循環シミュレータ / 小容量拍動ポンプ / 脳動脈瘤モデル / 循環シミュレータ / 医療機器 / 塞栓コイル / 非臨床試験法 / 血液適合性
研究成果の概要

研究代表者(梅津)の血液循環シミュレータ開発45年の総仕上げとして、従来の1/6 のスケールの“超小型血液循環シミュレータ”を開発した。その回路にヒト新鮮血を注入し、このミニ循環内に脳動脈瘤の破裂を未然に防ぐことを狙った新規医療機器のフローダイバータ留置を行った。シミュレータ内の圧力・流量の関係は、ヒトの血行動態と酷似し、超音波診断装置で撮像した結果から、血栓形成過程も明らかとなった。以上より、今回開発した超小型血液循環シミュレータは、実臨床における効果的な治療指針を決める上での有益な手段となりうることが確認できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究成果の学術的意義:2014年の薬事法の70年ぶりの大改訂により、医薬品と同様に医療機器においても、その性能や安全性に関して審査の段階で科学的根拠を明確に示すことが要求されている。本研究では、単に動物実験の成果をまとめて示す方法とは異なり、血液循環シミュレータにより新規医療機器の性能の明確化を図るという点で学術的意義がある。

研究成果の社会的意義:従来、アイディアをなかなか実用化・市販化に反映できないという現実があった。そこで、血液循環シミュレータを実臨床に近い形で応用し、新規治療デバイスのリスク分析を科学的に行える。その結果、迅速かつ有効に臨床に導入する道筋ができたことは社会的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] New Visualization Models of Designation Pathway and Group Categorization of Device?Drug and Device?Biologic Combination Products Classification in the United States: Analysis of FDA Capsular Decisions2021

    • 著者名/発表者名
      Uemura Nobuo、Kasanuki Hiroshi、Umezu Mitsuo
    • 雑誌名

      Therapeutic Innovation & Regulatory Science

      巻: - 号: 4 ページ: 807-817

    • DOI

      10.1007/s43441-021-00276-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Regulatory Science Measure to Promote Research and Development and Improve Market, Rebalancing Innovation and Sustainability2020

    • 著者名/発表者名
      Mitsuo Umezu
    • 雑誌名

      Rebalancing Innovation and Sustainability Taskforce Report

      巻: - ページ: 24-31

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison of supportive regulatory measures for pediatric medical device development in Japan and the United States2020

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Sara、Iwasaki Kiyotaka、Shirato Haruki、Ho Mami、Umezu Mitsuo
    • 雑誌名

      Journal of Artificial Organs

      巻: 24 号: 1 ページ: 90-101

    • DOI

      10.1007/s10047-020-01216-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 国産植込型補助人工心臓EVAHEARTの中国展開2020

    • 著者名/発表者名
      山崎健二,本村禎,胡盛寿,董念国,陳良万,Mark Slaughter,小野稔,齋木佳克,戸田宏一,齋藤聡,立石実,岩﨑清隆,梅津光生
    • 学会等名
      第58回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 新しい発想や技術を臨床現場にどう持ち込むか:Another EBM(Engineering Based Medicine)の活用2020

    • 著者名/発表者名
      梅津光生
    • 学会等名
      第56回日本小児循環器学会総会・学術集会2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 医工連携45年間における心臓外科医10人からの印象に残る一言の紹介2020

    • 著者名/発表者名
      梅津光生
    • 学会等名
      第25回AHVS研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Biomedical engineering education program for graduate students at TWins2019

    • 著者名/発表者名
      M. Umezu, K. Iwasaki, Y. Matsuhashi, Y. Tsuboko, H. Kasanuki
    • 学会等名
      ICBME 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 医療レギュラトリーサイエンス分野の専門人材の育成の現況2019

    • 著者名/発表者名
      梅津光生, 岩﨑清隆, 松橋祐輝, 坪子侑佑, 笠貫宏
    • 学会等名
      第58回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 塞栓コイルの3次元留置形態と血栓形成の関係性に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      松橋祐輝,青山祐介,鮫島啓,熊谷直紀,頼卓然,保延慶紀,梅津光生,岩﨑清隆
    • 学会等名
      第41回バイオレオロジー学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒト血液を用いた血液適合性比較試験を実現するための小型拍動回路の開発2018

    • 著者名/発表者名
      保延慶紀,松橋祐輝,鮫島啓,頼卓然,熊谷直紀,青山祐介,梅津光生,岩﨑清隆
    • 学会等名
      第41回バイオレオロジー学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 日本AHVS/OPCAB研究会設立22年記念誌2021

    • 著者名/発表者名
      バイオエンジニアから次世代心臓外科医に贈る言葉
    • 総ページ数
      214
    • 出版者
      日本AHVS/OPCAB研究会
    • ISBN
      9784863871458
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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