| 研究課題/領域番号 |
15390416
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
胸部外科学
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
青江 基 岡山大学, 医学部・歯学部附属病院, 助手 (80260660)
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| 研究分担者 |
船久保 昭夫 東京電機大学, 理工学部, 助教授 (00307670)
伊達 洋至 岡山大学, 大学院医歯薬学総合研究科, 教授 (60252962)
佐野 由文 岡山大学, 医学部・歯学部附属病院, 助手 (60322228)
豊岡 伸一 岡山大学, 医学部・歯学部附属病院, 助手 (30397880)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2006
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| キーワード | 液体呼吸 / 呼吸補助 / 呼吸不全 / 動物実験 / 人工呼吸 / 膜型人工肺 / パーフルオロカーボン / 急性肺障害 |
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| 研究概要 |
全液体呼吸(Total Liquid Ventilation(TLV))は、急性呼吸障害(ARDS)に対して効果的な治療法であるが、いまなお体内からの二酸化炭素(CO2)の除去に関して解決しなくてはならない問題点がある。このCO2の除去の効率は、全液体呼吸で使用する膜型肺でLiquid側とGas側のCO2分圧の圧力違いに依存する。この研究では、このCO2除去、つまり全液体呼吸中の体内へのCO2貯留の問題を解決すべく、新たに全液体呼吸用のために酸素供給器(膜型人工肺、membrane oxygenator)を作成した。
まず、我々は気相の人工肺内経路を従来の160mmから50mmまで短縮させ、ガス流入孔の口径を拡大し100%酸素の流量を増加する事の出来る、新たに開発した膜型人工肺のガス交換効率(Gas Exchange Performance(GEP))を生体外で調べた。GEPは、灌流なしの単一流で、PFC(Perfluorocarbon)の流量を0.75L/minで固定した上で、100%酸素の流量をPFCの流量に対して3倍、9倍、15倍、18倍と変化させてゆき、下記の公式により算出した。
GEP=(PO2の違いまたはTLV-OX/空気圧(760mmHg))X bunsen係数XQの入口と放出口との間のPCO2(1)
新しく発達した膜型人工肺は、以前のものと比較して、酸素/PFC流量比18の時に、ガス交換効率が18.9mL/minから22.5mL/minと、15.9%の改善を示した。
結論として、PFCと血液との間のPCO2の分圧差が、人工肺内のガス流長を短くすることと、酸素流入孔の口径を増大することで高水準に保たれると考えられた。
今後我々は、Multi Oblective Genetic Algorithmを用いて、GEPを参考にして、さらに全液体呼吸において効率の高い膜型人工肺を開発してゆきたい。
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