| 研究課題/領域番号 |
04404054
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
井街 宏 東京大学, 医学部(医), 教授 (10010076)
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| 研究分担者 |
鎮西 恒雄 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (20197643)
満渕 邦彦 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (50192349)
藤正 巖 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (30010028)
今西 薫 東京大学, 医学部(医), 助手 (70168516)
阿部 裕輔 東京大学, 医学部(医), 助手 (90193010)
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| キーワード | 人工心臓 / 分散型人工心臓 / 人工心臓の制御 / 血液ポンプ / 模擬循環装置 / 腎循環 |
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| 研究概要 |
本研究は、今までと180度発想を転換して、生体心臓よりす優れた機能を有する人工心臓を開発することを目標とするもので、その一つのアイデアとして分散型人工心臓をとり挙げ、その開発のための基礎的研究を行うこと直接の目的としている。本年度は以下の研究成果を得た。
1 腎虚血モデルの作成と小型ポンプの性能評価
昨年度開発した1回拍出量2mlの小型プッシャープレート型ポンプを用いて腎循環を含めた左心系模擬循環モデルを作成した。空気圧駆動サック型ポンプを左心ポンプとし、大動脈コンプライアンス-末梢抵抗-左房タンクからなる基本回路を作り、それに大動脈より分岐した腎循環を付加した。小型ポンプは大動脈と腎コンプライアンスの間に挿入した。左心ポンプの拍出量を減少させ、腎循環が低流量、低血圧の虚血状態に陥るようにした後、小型ポンプを駆動した。この結果、小型ポンプをフル稼働することによって、腎循環は正常に復することが示され、開発した小型人工心臓が腎循環補助用に使用可能なことが示唆された。この結果をもとに、現在動物実験を進めている。
2 人工心臓の基本的な自動制御方法の検討
人工心臓をそれを装着した生体自身が制御しうる可能性について、実際にヤギを用いた慢性実験を行った。ヤギの血管末梢抵抗に応じて心拍出量を変化させる制御関数を与えておき、ヤギ自身がその時点での最適の心拍出量を得るために自己の末梢抵抗を調節することができるか否かを調べるのがその目的であった。実験の結果、完全人工心臓ヤギは最長360日(空気圧駆動人工心臓の動物実験では世界最長)生存した。また、これらのヤギでは従来の制御方法で観られた軽度の貧血、高血圧、静脈圧上昇、甲状腺ホルモンの減少などの病態はみられず、運動時も含めて極めて正常に生存した。本制御方法は循環系の人工的制御の一つの本質に迫るものであることが示唆され、分散型人工心臓にも適用可能であることが明らかになった。
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