大動脈内呼吸循環補助装置の開発

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05454379
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 毛利 平 東北大学, 医学部, 教授 (60108503)
• 研究分担者: 寺井 大輔 テルモ(株), 臨床開発部, 研究主任 ; 内田 直樹 東北大学, 医学部, 助手 (70241635) ; 仁田 新一 東北大学, 加齢医学研究所, 助教授 (90101138)
• キーワード: 呼吸補助 / 循環補助 / ホローファイバー

研究概要

本研究は、より簡便な呼吸循環補助を可能とするために、伸縮性のある材質で作成されたホローファイバー束をパルス状に加圧された酸素で駆動し、大動脈内バルーンパンピングと動脈内酸素化が同時に行われる装置の開発を試みている。ホローファイバーの材質選択について、マイクロポアを有するポリプロピレン膜を使用したと仮定し、大動脈内でパンピングするためのサイズの上限を直経30mm、長さ400mmとしてそのスペースに収納されうるホローファイバー束の面積を試算した。その結果ポリプロピレンはやや硬く、酸素によるパンピングにもかかわらず、十分なdisplacement volumeが確保し難い点が明らかにされた。次にシリコン膜を使用したホローファイバー束について同様の検討を行った。シリコンはポリプロピレンに比較して酸素透過能および柔軟性に富み、本方法の目的のためには適していると思われたが、折れ曲がり疲労にに対する強度が低く、耐久性に難があるとの結論に達した。今後、両者の特色を併せ持つような材質の開発をも含めてより幅広い観点から見直す必要があると考えられた。柔軟性に乏しく、期待したようなdisplacement volumeが得られない点に対する対策としては、より高振動数にて駆動し、複数拍動のvolumeを重ね合せて一拍出量とするようなデザインの変更も検討中である。また、体内収納型のものに限らず、oxygenationとpump機能を併せ持つ一体型人工心肺として体外に置く形のものに発展させることも検討中である。