脈のない連続流人工心臓の循環生理学

• 研究課題/領域番号: 25670105
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生理学一般
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 井上 雄介 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (80611079)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 微小循環 / 循環生理学 / 末梢循環 / 循環調節 / 顕微鏡 / 体内埋込 / 人工心臓 / 駆動方式 / 生体内観察 / 血管新生 / 組織工学 / 足場 / 拍動流

研究成果の概要

体内埋込型の超小型顕微鏡を有する微小循環観察装置の開発を行い、倍率の異なる３種類の装置を開発した。ＰＧＡの不織布やポリエステルを足場として組み込むことで、安定した視野を確保し、高解像度のCMOS素子を導入することで解像度を確保した。完全人工心臓を用いて短期慢性動物実験を３度行った。完全人工心臓で駆動し、その間継続して微小循環観察を続けた。駆出波形や運動負荷、薬物による微小循環への影響を長期的に数日間に分けて観察し、解析を行った。拍動流と連続流では微小循環に流れる血流量には差があることが確かめられた。

研究成果

• [雑誌論文] Hydrodynamic characteristics of the helical flow pump (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishii K, Hosoda K, Nishida M, Isoyama T, Saito I, Ariyoshi K, Inoue Y, Ono T, Nakagawa H, Sato M, Hara S, Lee X, Wu S, Imachi K, Abe Y
  • 雑誌名: J Artif Organs 巻: 18 号: 3 ページ: 206-212
  • DOI: 10.1007/s10047-015-0828-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Concept of left atrial pressure estimation using its pulsatile amplitude in the helical flow total artificial heart (2014)
  • 著者名/発表者名: Wu S, Saito I, Isoyama T, Inoue Y, Sato M, Hara S, Li X, Yurimoto T, Murakami H, Kawase K, Ono T, Abe Y
  • 雑誌名: J Artif Organs 巻: 17 号: 4 ページ: 301-307
  • DOI: 10.1007/s10047-014-0788-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational fluid dynamics analysis of the pump parameters in the helical flow pump (2014)
  • 著者名/発表者名: Hosoda K, Ishii K, Isoyama T, Saito I, Inoue Y, Ariyoshi K, Ono T, Nakagawa H, Imachi K, Kumagai H, Abe Y
  • 雑誌名: J Artif Organs 巻: 17 号: 1 ページ: 9-15
  • DOI: 10.1007/s10047-013-0739-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] The helical flow total artificial heart: implantation in goats (2013)
  • 著者名/発表者名: Abe Y
  • 雑誌名: Proc 35th Ann Intern Conf IEEE EMBS 巻: なし ページ: 2720-2723
  • 査読あり
• [学会発表] 次世代完全人工心臓の実用化を目指して：螺旋流完全人工心臓の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 阿部裕輔、磯山隆、斎藤逸郎、原伸太郎、佐藤雅巳、圦本晃海、李欣陽、村上遥、小野俊哉、川瀬由季乃、前野映里奈、田代彩夏、井上雄介、深沢今日子、石原一彦、高井まどか、小野稔、井街宏
  • 学会等名: 第43回人工心臓と補助循環懇話会学術集会
  • 発表場所: 静岡県・熱海・後楽園ホテル
  • 年月日: 2015-02-20
• [学会発表] Histopathology image analysis in 4 animal experiments with helical flow total artificial heart (HF-TAH) (2014)
  • 著者名/発表者名: Wotke Jiri, Vasku Jaromir, Dobsak Petr, 井上雄介、斎藤逸郎、磯山隆、井街宏、阿部裕輔
  • 学会等名: 第52回人工臓器学会
  • 発表場所: 北海道・札幌・京王プラザホテル札幌
  • 年月日: 2014-10-19
• [学会発表] 螺旋流完全人工心臓による長期生存ヤギの病態生理 (2014)
  • 著者名/発表者名: 阿部裕輔、磯山隆、斎藤逸郎、圦本晃海、原伸太郎、李欣陽、村上遥、佐藤雅巳、川瀬由季乃、前野映里奈、田代彩夏、井上雄介、小野俊哉、深沢今日子、石原一彦、高井まどか、小野稔、井街宏
  • 学会等名: 第52回人工臓器学会
  • 発表場所: 北海道・札幌・京王プラザホテル札幌
  • 年月日: 2014-10-19
• [学会発表] 完全人工心臓による微小循環血行動態の実時間観察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上雄介、斎藤逸郎、磯山隆、小野俊哉、井街宏、阿部裕輔
  • 学会等名: 第52回人工臓器学会
  • 発表場所: 北海道・札幌・京王プラザホテル札幌
  • 年月日: 2014-10-19
• [学会発表] Development of the Helical Flow Total Artificial Heart: Results of Animal Experiment with the First Version Model (2014)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Abe,Takashi Isoyama,Itsuro Saito,Terumi yurimoto,Shintaro Hara,Xin-Yang Li,Yusuke Inoue
  • 学会等名: 22nd International Society for Rotary Blood Pumps
  • 発表場所: アメリカ・サンフランシスコ・ホテルニッコウ
  • 年月日: 2014-09-25
• [学会発表] Investigation of the right blood pump for the helical flow total artificial heart (2014)
  • 著者名/発表者名: Yurimoto Terumi,Itsuro Saito, Takashi Isoyama, Yusuke Inoue,Masami Sato, Shintaro Hara, Xin-Yang Li,Haruka Murakami, Yukino Kawase, Toshiya Ono, Kyoko Fukazawa, Kazuhiko Ishihara, Minoru Ono,Yusuke Abe
  • 学会等名: 第53回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 宮城県・仙台・仙台国際会議場
  • 年月日: 2014-06-26
• [学会発表] Design concept and elemental technologies of the helical flow total artificial heart (2014)
  • 著者名/発表者名: "Yusuke Abe, Takashi Isoyama, Itsuro Saito, Terumi Yurimoto, Shintaro Hara, Xin-Yang Li, Haruka Murakami, Yukino Kawase, Masami Sato, Yusuke Inoue, Toshiya Ono, Kyoko Fukazawa, Kazuhiko Ishihara, Madoka Takai, Minoru Ono "
  • 学会等名: 第53回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 宮城県・仙台・仙台国際会議場
  • 年月日: 2014-06-26
• [学会発表] 生体調和エレクトロニクス
  • 著者名/発表者名: 井上雄介
  • 学会等名: 日本生体医工学会専門別研究会医用アクチュエーション研究会
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
  • 招待講演
• [学会発表] 電気刺激に対する血 管系の応答
  • 著者名/発表者名: 井上雄介
  • 学会等名: 第6回医用生体電磁気学シンポジウム
  • 発表場所: 首都大学東京（東京都）
• [学会発表] 埋込型センサのため の生体反応のリアルタイム観察
  • 著者名/発表者名: 井上雄介
  • 学会等名: 東大病院先端医療開発フォーラム
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
• [学会発表] Development of hybrid blood inflow cannula using titanium core for ventricular assist device
  • 著者名/発表者名: Yukino Kawase
  • 学会等名: IEEE EMBS 2013
  • 発表場所: 大阪国際会議場（大阪府大阪市）
• [学会発表] The nonlinearity of left atrium volume-pressure relationship and the applicability in the pressure sensor calibration of helical flow total artificial heart (HFTAH)
  • 著者名/発表者名: Sheng-Yuan Wu
  • 学会等名: JSAO & IFAO Joint Congress 2013
  • 発表場所: パシフィコ横浜（神奈川県横浜市）
• [学会発表] ハイブリッド材料を用いた 補助人工心臓用脱血カニューレの開発
  • 著者名/発表者名: 井上雄介
  • 学会等名: 代用臓器再生医学研究会
  • 発表場所: 北海道大学（北海道）