| 研究課題/領域番号 |
07507009
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究機関 | 国立循環器病センター |
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研究代表者 |
巽 英介 国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室長 (00216996)
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| 研究分担者 |
増澤 徹 国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室長 (40199691)
中谷 武嗣 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長 (60155752)
妙中 義之 国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 部長 (00142183)
高野 久輝 国立循環器病センター研究所, 副所長 (60028595)
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| キーワード | 埋込み型人工心臓 / 全置換型人工心臓 / エレクトロハイドロ-リック方式 / 解剖学的適合性 / 駆出性能 / 制御アルゴリズム / 血液ポンプ / アクチュエータ |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、長期〜永久使用を目的としたエレクトロハイドロ-リック方式完全体内埋込み型人工心臓システムを開発することである。平成7年度は、システムの規格を決定して設計・試作を行い、完成した一次試作システムの基本的性能のin vitro評価をモック回路を用いて行った。平成8年度は、さらに急性動物実験にて生体内におけるシステム性能や解剖学的適合性の評価を行い、引き続いてこれらのin vitroおよびin vivo評価の結果に基づいたシステムの改良を行なった。まず、油圧駆動用血液ポンプの改良としては、実効一回拍出量を90mlへと増加させ、さらにMRIに基づいたヒト胸腔内空間のコンピュータによるシュミレーション画像や実際の実験動物を用いたフィッティングスタディを繰り返すことによって、左右ポンプ形状の最適化を行った。左右心拍出量差を代償するための心房間シャントのサイズについては、理論的推測値に基づいた範囲のサイズのシャントを用いたin vitroおよびin vivoの検討から、径4〜5mmのシャントで5mmHg以内の圧較差で代償可能なことが明らかになった。アクチュエータに関しては、一次試作と比較してやや大きめのサイズながら、十分な動力性能を有する改良型モータを用いて新型アクチュエータを作成した。さらに、モータ駆動・制御方式の改良、摩擦ポンプ流路形状の最適化、オイルコンデュイットのサイズ・形状の改良などを行うことによりエネルギー消費の節減を試み、拍出性能を評価した。その結果、モータ入力電力の低下および効率の有意な増加(5L/minの拍出量においてそれぞれ10Wおよび12%)を認め、10L/min以上の最大拍出量が得られた。得られた結果は二次試作用駆動ユニットとして十分満足できるものであると考えられ、今後パ-ツの統合・一体化によって二次試作を完成し、慢性動物実験による長時間のin vivo評価で問題点の抽出を行う。
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