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補助人工心臓治療を高度化する能動的計測法による新しいモニタリングシステムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 25670563
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 外科学一般
研究機関桐蔭横浜大学 (2015)
独立行政法人国立循環器病研究センター (2013-2014)

研究代表者

大沼 健太郎  桐蔭横浜大学, 医用工学部, 講師 (50527992)

連携研究者 巽 英介  独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (00216996)
住倉 博仁  独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 特任研究員 (20433998)
武輪 能明  独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (20332405)
本間 章彦  東京電機大学, 理工学部, 教授 (20287428)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード人工心臓 / モニタリング / 流量推定 / 小型駆動装置 / 能動的計測 / 心拍変動
研究成果の概要

本研究では、補助人工心臓(VAD)の装置側から得られる情報を用いて、補助流量や生体側情報をモニタするシステムを開発するための基礎検討を行った。その結果、空気駆動型の拍動流システムでは補助流量推定精度を向上した。このモニタシステムは、開発中の小型駆動装置の機能を向上する成果を得た。連続流システムは、駆動条件変動時の装置側指標から負荷側の状態推定につながる可能性が示唆された。また、駆動電流を指標として適応的に駆動状態を維持可能であった。これは駆動変動によるモニタ法とVADの流量補助機能の両立に有用であると考えられた。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (18件)

  • [雑誌論文] ウェアラブル全置換型人工心臓システム用小型空気圧駆動装置の開発2015

    • 著者名/発表者名
      大沼健太郎, 住倉博仁, 築谷朋典, 巽 英介, 妙中義之, 武輪能明, 水野敏秀, 片野一夫, 小嶋孝一, 向林 宏, 本間章彦
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 135 号: 11 ページ: 1376-1385

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.135.1376

    • NAID

      130005106315

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of a flow rate monitoring method for the wearable ventricular assist device driver2014

    • 著者名/発表者名
      Ohnuma K, Homma A, Sumikura H, Tsukiya T, Takewa Y, Mizuno T, Mukaibayashi H, Kojima K, Katano K, Taenaka Y, Tatsumi E
    • 雑誌名

      J Artif Organs

      巻: Published online 号: 2 ページ: 106-113

    • DOI

      10.1007/s10047-014-0811-z

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Application of a search algorithm using stochastic behaviors to autonomous control of a ventricular assist device2014

    • 著者名/発表者名
      Ohnuma K, Sumikura H, Homma A, Tsukiya T, Mizuno T, Takewa Y, Tatsumi E
    • 雑誌名

      conf proc ieee eng med biol soc.

      巻: 2014 ページ: 290-293

    • DOI

      10.1109/embc.2014.6943586

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 耐久性試験装置(ラボハートNCVC)の開発とその応用例2014

    • 著者名/発表者名
      住倉博仁, 大沼健太郎, 本間章彦, 妙中義之, 武輪能明, 築谷朋典, 水野敏秀, 向林 宏, 小嶋孝一, 巽 英介
    • 雑誌名

      循環器病研究の進歩

      巻: 35 ページ: 52-59

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 確率的手法を用いた、自律的補助人工心臓制御の左心系模擬循環経路での評価2015

    • 著者名/発表者名
      大沼健太郎,住倉博仁,本間章彦,築谷朋典,武輪能明,水野敏秀,巽 英介
    • 学会等名
      日本人工臓器学会大会 (53)
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2015-11-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 確率的探索手法による自律的補助人工心臓駆動の基礎特性に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      大沼健太郎,住倉博仁,本間章彦,築谷朋典,武輪能明,水野敏秀,巽 英介
    • 学会等名
      日本機械学会 2015年度年次大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Proposal and evaluation of an autonomous control algorithm using stochastic method for a ventricular assist device2015

    • 著者名/発表者名
      Ohnuma K, Sumikura H, Homma A, Tsukiya T, Mizuno T, Takewa Y, Tatsumi E
    • 学会等名
      Annual European Society for Artificial Organs Congress (42)
    • 発表場所
      Leuven
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] In-vitro evaluation of an autonomous control algorithm using stochastic method for a ventricular assist device2015

    • 著者名/発表者名
      Ohnuma K, Sumikura H, Homma A, Tsukiya T, Mizuno T, Takewa Y, Tatsumi E
    • 学会等名
      American Society for Artificial Internal Organs (61)
    • 発表場所
      Chicago
    • 年月日
      2015-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 体外設置式補助人工心臓用モニタリングシステムの開発2014

    • 著者名/発表者名
      大沼健太郎, 住倉博仁, 本間章彦, 築谷朋典, 武輪能明, 水野敏秀, 妙中義之, 片野一夫, 小嶋孝一, 向林 宏, 巽 英介
    • 学会等名
      日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2014-10-17 – 2014-10-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 体外設置式補助人工心臓用小型ポータブル駆動装置の開発2014

    • 著者名/発表者名
      大沼健太郎, 住倉博仁, 本間章彦, 築谷朋典, 武輪能明, 水野敏秀, 向林 宏, 片野一夫, 小嶋孝一, 妙中義之, 巽 英介
    • 学会等名
      日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2014-10-17 – 2014-10-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of a compact drive unit with high controllability for a pneumatic total artificial heart system2014

    • 著者名/発表者名
      Ohnuma K, Sumikura H, Homma A, Tsukiya T, Takewa Y, Mizuno T, Katano K, Kojima K, Mukaibayashi H, Taenaka Y, Tatsumi E.
    • 学会等名
      ESAO
    • 発表場所
      Rome
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of a search algorithm using stochastic behaviors to autonomous control of a ventricular assist device2014

    • 著者名/発表者名
      Ohnuma K, Sumikura H, Homma A, Tsukiya T, Mizuno T, Takewa Y, Tatsumi E
    • 学会等名
      IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Chicago
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] in vivo evaluation of a compact wearable pneumatic drive unit with non-circular gears for a ventricular assist device2014

    • 著者名/発表者名
      Sumikura H, Ohnuma K, Homma A, Taenaka Y, Takewa Y, Mukaibayashi H, Katano K, Kojima K, Tatsumi E
    • 学会等名
      IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Chicago
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development or a compact pneumatic drive unit with a DC servo motor for a ventricular assist device2014

    • 著者名/発表者名
      Sumikura H, Ohnuma K, Homma A, Taenaka Y, Takewa Y, Tsukiya T, Mizuno T, Mukaibayashi H, Katano K, Kojima K, Fukui Y, Tatsumi E
    • 学会等名
      ASAIO
    • 発表場所
      Washington D.C.
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 空気駆動式補助人工心臓 (Nipro LVAS) 用モニタ装置の開発2014

    • 著者名/発表者名
      大沼健太郎、住倉博仁、本間章彦、築谷朋典、武輪能明、水野敏秀、妙中義之、片野一夫、舘林千尋、小嶋孝一、向林 宏、巽 英介
    • 学会等名
      人工心臓と補助循環懇話会学術集会 (42)
    • 発表場所
      湯沢町
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] DCサーボモータを応用した収縮期比可変小型空気圧駆動装置の開発2014

    • 著者名/発表者名
      住倉博仁、大沼健太郎、本間章彦、妙中義之、武輪能明、築谷朋典、水野敏秀、片桐伸将、角田幸秀、向林 宏、片野一夫、小嶋孝一、舘林千尋、福井康弘、巽 英介
    • 学会等名
      人工心臓と補助循環懇話会学術集会 (42)
    • 発表場所
      湯沢町
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 空気圧駆動式人工心臓用小型駆動装置のための空気流量を利用した拍出流量モニタに関する実験的検討2013

    • 著者名/発表者名
      大沼健太郎、本間章彦、住倉博仁、築谷朋典、武輪能明、水野敏秀、向林 宏、小嶋孝一、片野一夫、妙中義之、巽 英介
    • 学会等名
      日本バイオレオロジー学会年会 (36)
    • 発表場所
      福岡市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] A proposal of flexible control algorithm for artificial heart based on stochastic method2013

    • 著者名/発表者名
      Ohnuma K, Sumikura H, Homma A, Tsukiya T, Mizuno T, Takewa Y, Akagawa E, Fukui Y, Tatsumi E
    • 学会等名
      American Society for Artificial Internal Organs (59)
    • 発表場所
      Chicago
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 自律的補助人工心臓駆動のための探索的制御法の応用に関す る検討2013

    • 著者名/発表者名
      大沼健太郎、住倉博仁、本間章彦、築谷朋典、武輪能明、水野敏秀、赤川英毅、 福井康裕、巽英介
    • 学会等名
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会2013
    • 発表場所
      甲府市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 空気圧駆動式ウエアラブル全人工心臓システムのための小型駆動装置の開発2013

    • 著者名/発表者名
      大沼健太郎、住倉博仁、本間章彦、築谷朋典、武輪能明、水野敏秀、向林 宏、小嶋孝一、片野一夫、妙中、義之、巽 英介
    • 学会等名
      日本人工臓器学会大会 (51), International Federation for Artificial Organs (5)
    • 発表場所
      横浜市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] A non-invasive assessment of cardiac function during continuous-flow LVAD support by HRV analysis2013

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto S, Kishimoto Y, Ohnuma K, Arakawa M, Date K, Takewa Y, Nishimura M, Tatsumi E
    • 学会等名
      日本人工臓器学会大会 (51), International Federation for Artificial Organs (5)
    • 発表場所
      Yokohama
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] HRV Analysis for Estimating Cardiac Function During Continuous-Flow LVAD Assistance2013

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto S, Kishimoto Y, Ohnuma K, Arakawa M, Date K, Takewa Y, Nishimura M, Tatsumi E
    • 学会等名
      American Heart Association's Scientific Sessions 2013
    • 発表場所
      Dallas
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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