埋め込み型人工心臓の開発と血液適合性に関する研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05044195
• 研究機関: 国立循環器病センター
• 研究代表者: 高野 久輝 国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 部長 (60028595)
• 研究分担者: YOON Shin Le 国立ソウル大学医学部, 生体医工学施設, 特別研究員 ; HAN IK Jo 国立ソウル大学医学部, 臨床病理学, 教授 ; KYUNG Phil S 国立ソウル大学医学部, 胸部外科, 教授 ; SEON Yang Pa 国立ソウル大学医学部, 内科医学, 准教授 ; BYOUNG Goo M 国立ソウル大学医学部, 生体医工学施設, 教授 ; 妙中 義之 国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室長 (00142183) ; 井街 宏 東京大学医学部医用電子研究施設, 教授 (10010076) ; 松田 武久 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 部長 (60142189) ; 加藤 久雄 国立循環器病センター研究所, 病因部, 部長 (80029959)
• キーワード: 体内完全埋込型人工心臓 / 電気油圧式人工心臓 / 電気機械式人工心臓 / 遠心ポンプ / 抗血栓性 / 血液適合性 / 動物実験 / 解剖学的適合性

研究概要

本研究では日本と韓国が共同で、血液適合性を含む生体適合性を主体とした利用技術と、システム周辺要素の基礎技術の確立を行なう。目標とするシステムは、電気エネルギーのみを健常な皮膚を介して体外から体内に伝送する以外は、システム全体を体内に植え込んだ、埋め込み型人工心臓システムである。研究推進のために、情報と技術の交換を行なって双方の技術レベルの向上を図り、問題点の解決にあたることとしている。日本での第4回日韓合同会議の成果も含めた研究成果は以下の通りである。
1.体内完全埋込型人工心臓システムの開発:エレクトロハイドロ-リック式完全埋込型人工心臓システムのアクチュエータの改良、電気機械駆動式完全埋込型人工心臓システムのシステム構成とその性能評価、全く繋ぎ紐の無いアクチュエータ移動式の完全埋込型人工心臓システムの改良と動物実験による性能評価が行なわれた。
2.外科的観点およびおよび体内への解剖学的適合性:核磁気共鳴断層撮影像に基づいたコンピュータによる解剖学的な解析、心臓・肺の両方を置換した際の外科的手技の評価と生体生理の実験的解析、韓国製完全埋込型人工心臓の動物実験の外科的観点からの検討、人工心肺装置による体外循環を用いない人工心臓埋込手技、などが研究された。
3.生体医工部および生理学面からの研究:血液ポンプによる赤血球破壊に関する研究、人工循環中の交感神経活動の解析、長期使用遠心ポンプの流体工学面からの抗血栓性の改良、高分子製の陥凹型人工弁の開発と工学面からの解析、が行なわれた。
4.生体材料に関する研究:光学的手法による材料表面改変法、剪断応力のフィブリノーゲンの吸着と形態変化に与える影響、sulfonated poly-ethelene oxideのポリウレタン表面へのグラフト化、抗生物質徐放人工心襄膜、などについて研究された。

研究成果

• [文献書誌] Taenaka Y,et al.: "Research and development of artificial heart for chronic use in national cardiovascular center" Artificial Heart 1993. 293-296 (1994)
• [文献書誌] Taenaka Y,et al.: "Development and evaluation of components for a totally implantable artificial heart system" ASAIO Journal. 40(3). M314-M318 (1994)
• [文献書誌] Tatsumi E,et al.: "Rapid conversion of systemic flow pattern from pulsatile to non-pulsatile in conscious goats" Progress in Microcirculation Research,(ed Niimi H et al.),Elsevier Science,Oxford. 463-467 (1994)
• [文献書誌] Park YH,et al.: "The animal experiments of total artificial heart at the national cardiovascular center in japan" Korean J Thoracic Cardiovas Surg. 27. 824-832 (1994)
• [文献書誌] 増澤徹、他: "体内完全埋込型人工心臓のための完全充満完全駆出制御法の開発" 精密工学会春季大会学術講演会講演論文集. 309-310 (1994)