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2005 年度 研究成果報告書概要

微小循環観察による人工心臓の流れ状態の生体影響に関する総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 14104027
研究種目

基盤研究(S)

配分区分補助金
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関東北大学 (2004-2005)
東京大学 (2002-2003)

研究代表者

井街 宏  東北大学, 先進医工学研究機構, 教授 (10010076)

研究分担者 瀧浦 晃基  東北大学, 先進医工学研究機構, 助教授 (60375194)
山家 智之  東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (70241578)
阿部 裕輔  東京大学, 大学院医学系研究科, 助教授 (90193010)
望月 修一  東京大学, 大学院医学系研究科, 助手 (00345042)
斎藤 逸郎  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助手 (80334225)
研究期間 (年度) 2002 – 2005
キーワードCCD / 微小循環 / 人工心臓 / 拍動流 / 連続流 / 赤血球流速 / 循環制御 / 微小循環観察プローブ
研究概要

本研究は、波動型人工心臓と微小循環観察プローブの完成度を高め、慢性実験下に波動型完全人工心臓で拍動流、連続流、混合流(連続流に拍動流を乗せた流れ)など種々の流れを生体に与え、微小循環を連続観察し、血行動態データや各種ホルモン分泌の変化などを総合的に調べ、連続流で長期間灌流された場合に生体が生きていけるのか、どう反応するのか、拍動流が必要な場合は最適な流量波形があるのかなどを病理組織学的解析を含めて明らかにすることを目的としている。この4年間で以下の研究成果を得た。
1)波動型人工心臓
波動型人工心臓は完全人工心臓、補助心臓の小型化、高耐久性化、高血液適合性化を目標に開発を進め、その波形を含めた制御方法に関しても研究を行った。その結果、ヤギに埋め込んだ左心補助実験で4ヶ月、完全人工心臓で2ヶ月の長期生存が可能になり、その制御方法もほぼ確立できた。
2)微小循環観察プローブ
プローブの高倍率化と小型化、焦点機構について研究を進めた。小型化を実現した上で倍率を確保するために種々のマイクロレンズを設計試作し、最終的には直径2mm、長さ2mmのレンズをアクリルの削り出しで製作した。このレンズをCCDカメラに組み込んで直径8mm、長さ60mmのCCDカメラ付きプローブを作製した。プローブの倍率は14インチのテレビ上で約650倍となり、毛細血管の流れの観察が可能となった。
3)動物実験
波動型完全人工心臓をヤギに装着し、状態が十分に安定するのを待って、拍動流から連続流にさらに再び拍動流に戻す実験を繰り返し行った。その結果、流れを連続流にすると毛細血管の密度が低下し、毛細血管内の赤血球の流速が1/4に低下する事が判り、今後この実験をさらに続けることの重要性が示唆された。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2006 2005 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (27件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Influence of flow design on microcirculation in condition of undulation pump-left ventricule assist device testing2006

    • 著者名/発表者名
      P.Dobsak
    • 雑誌名

      Artificial Organs 30(6)

      ページ: 476-485

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Artificial heart research and present status of clinical application in Japan2006

    • 著者名/発表者名
      K.Imachi
    • 雑誌名

      ASAIO Journal 52(1)

      ページ: 9-12

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Influence of flow design on microcirculation in condition of undulation pump-left ventricule assist device testing2006

    • 著者名/発表者名
      P.Dobsak, et al.
    • 雑誌名

      Artificial Organs 30(6)(to be published)

      ページ: 476-485

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] An implantable probe for chronic observation of microcirculation2006

    • 著者名/発表者名
      K.Imachi, et al.
    • 雑誌名

      Preceding of World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Compact ventricular assist device and total artificial heart using undulation pump2006

    • 著者名/発表者名
      K.Imachi, et al.
    • 雑誌名

      Preceding of World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Microcirculation of the bulbar conjunctiva in the goat implanted with a total artificial heart : Effects of pulsatile and nonpulsatile flow2004

    • 著者名/発表者名
      A.Baba
    • 雑誌名

      ASAIO Journal 50(4)

      ページ: 321-327

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Microcirculation of the bulbar conjunctiva in the goat implanted with a total artificial heart : Effects of pulsatile and nonpulsatile flow2004

    • 著者名/発表者名
      A.Baba, et al.
    • 雑誌名

      ASAIO Journal 50(4)

      ページ: 321-327

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Progress in the control system of the undulation pump total artificial heart2003

    • 著者名/発表者名
      I.Saito
    • 雑誌名

      Artificial Organs 27(1)

      ページ: 27-33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] A study on energy supply method for a transcutaneous energy transmission system2003

    • 著者名/発表者名
      T.Ozeki
    • 雑誌名

      Artificial Organs 27(1)

      ページ: 68-72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Third model of the undulation pump total artificial heart2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Abe
    • 雑誌名

      ASAIO Journal 49(1)

      ページ: 123-127

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Advance in animal experiments with the undulation pump total artificial heart : 50 and 54 day survival periods with 1/R control2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Abe
    • 雑誌名

      ASAIO Journal 49(3)

      ページ: 325-332

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Pathophysiologic study of goats with undulation pump total artificial heart : Those that survived for more than 1 month2003

    • 著者名/発表者名
      A.Baba
    • 雑誌名

      ASAIO Journal 49(4)

      ページ: 463-468

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Progress in the control system of the undulation pump total artificial heart2003

    • 著者名/発表者名
      I.Saito, et al.
    • 雑誌名

      Artificial Organs 27(1)

      ページ: 27-33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] A study on energy supply method for a transcutaneous energy transmission system2003

    • 著者名/発表者名
      T.Ozeki, et al.
    • 雑誌名

      Artificial Organs 27(1)

      ページ: 67-72

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Third model of the undulation pump total artificial heart2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Abe, et al.
    • 雑誌名

      ASAIO Journal 49(1)

      ページ: 123-127

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Advance in animal experiments with the undulation pump total artificial heart : 50 and 54 day survival periods with 1/R control2003

    • 著者名/発表者名
      Y.Abe, et al.
    • 雑誌名

      ASAIO Journal 49(3)

      ページ: 325-332

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Evaluation of pulsatile and nonpulsatile flow in microvessels of the bulbar conjunctiva in the goat with an undulation pump artificial heart2003

    • 著者名/発表者名
      A.Baba, et al.
    • 雑誌名

      Artificial Organs 27(10)

      ページ: 875-881

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Pathophysiologic study of goats with undulation pump total artificial heart : Those that survived for more than 1 month2003

    • 著者名/発表者名
      A.Baba, et al.
    • 雑誌名

      ASAIO Journal 49(4)

      ページ: 463-468

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Principle of the rotary undulation pump2002

    • 著者名/発表者名
      Y.Abe
    • 雑誌名

      J Artificial Organs 5(2)

      ページ: 84-90

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Ripple reduction of the undulation pump total artificial heart2002

    • 著者名/発表者名
      I.Saito
    • 雑誌名

      Artificial Organs 26(1)

      ページ: 40-44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Durabilityu, enhancement with sufficient blood compatibility2002

    • 著者名/発表者名
      K.Iwasaki
    • 雑誌名

      ASAIO Journal 48(5)

      ページ: 532-537

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Evaluation of pulsatile and nonpulsatile flow in microvessels of the bulbar conjunctiva in the goat with an undulation pump artificial heart2002

    • 著者名/発表者名
      A.Baba
    • 雑誌名

      Artificial Organs 37(10)

      ページ: 875-881

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Principle of the rotary undulation pump2002

    • 著者名/発表者名
      Y.Abe, et al.
    • 雑誌名

      J Artificial Organs 5(2)

      ページ: 84-90

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Ripple reduction of the undulation pump total artificial heart2002

    • 著者名/発表者名
      I.Saito, et al.
    • 雑誌名

      Artificial Organs 26(1)

      ページ: 40-44

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] improved jellyfish valve : Durability enhancement with sufficient blood compatibility2002

    • 著者名/発表者名
      K.Iwasaki, et al.
    • 雑誌名

      ASAIO Journal 48(5)

      ページ: 532-537

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] An implantable probe for chronic observation of microcirculation

    • 著者名/発表者名
      K.Imachi
    • 雑誌名

      Proceeding of World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 2006

      ページ: 2219-2223

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Compact ventricular assist device and total artificial heart using undulation pump

    • 著者名/発表者名
      K.Imachi
    • 雑誌名

      Proceeding of World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering 2006

      ページ: 3021-3025

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [図書] 人工心臓の開発、人体にやさしい医療材料(2005第19回「大学と科学」公開シンポジウム講演収録集 (中島英雄 編))2005

    • 著者名/発表者名
      井街 宏
    • 総ページ数
      215
    • 出版者
      クバプロ
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2008-05-27  

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