磁気浮上遠心補助人工心臓の多機能化・高信頼化の研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21360072
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 進士 忠彦 東京工業大学, 精密工学研究所, 教授 (60272720)
• 連携研究者: 高谷 節雄 東京医科歯科大学, 生体材料工学所, 教授 (40154786)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 補助人工心臓 / 磁気軸受 / 遠心血液ポンプ / 小型化 / 多機能化 / 高信頼化

研究概要

体内植込補助人工心臓は,日欧米で既に本格的な臨床応用の段階に入り,今後,年間の症例数では,心臓移植を超える治療となることが予想される.本研究では,耐久性,生体適合性の観点で優れる磁気軸受搭載の遠心血液ポンプシステムを対象に,流量推定,粘度推定などの多機能化の研究,装置に不具合が発生した場合でもポンプ機能を維持する高信頼化の研究,さらに,子供への適用も含め,小型化の研究を実施したので報告する.

研究成果

• [雑誌論文] A cost-effective extracorporeal magnetically-levitated centrifugal blood pump employing adisposable magnet-free impeller (2011)
  • 著者名/発表者名: W Hijikata, T Mamiya, T Shinshi, STakatani
  • 雑誌名: Proc. IMechE, J. Engineering in Medicine 巻: Vol.225 ページ: 1149-1157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fault-tolerant strategies for an implantable centrifugal blood pump using a radially controlled magneticbearing (2011)
  • 著者名/発表者名: Chi Nan Pai, Tadahiko Shinshi
  • 雑誌名: Medical Engineering & Physics 巻: 33 ページ: 906-915
  • 査読あり
• [雑誌論文] 小型遠心血液ポンプ用1自由度制御型磁気軸受モータの研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 湯本淳史, 上田学, 進士忠彦
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集,日本機械学会 巻: vol.77, no.779 ページ: 257-266
  • 査読あり
• [雑誌論文] 体外循環用磁気浮上使い捨て遠心血液ポンプ (2010)
  • 著者名/発表者名: 土方亘, 進士忠彦, 染谷毅, 荒井裕国, 高谷節雄, 下河邉明
  • 雑誌名: 精密工学会誌 巻: Vol.76, No.9 ページ: 1064-1069
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Disposable Mgnetically Levitated Centrifugal Blood Pump(Med Tech Dispo) Intended for Bridge-to-Bridge Applications Two-Week In Vivo Evaluation (2010)
  • 著者名/発表者名: Eiki Nagaoka, Takeshi Someya, Takashi Kitao, Taro Kimura, Tomohiro Ushiyama, Wataru Hijikata, Tadahiko Shinshi, Hiroyuki Arai, Setsuo Takatani
  • 雑誌名: Artificial Organs, Artificial Organs 巻: Vol.34, No.9 ページ: 778-783
  • 査読あり
• [雑誌論文] Disposable MagLev Centrifugal Blood Pump Utilizing a Cone-Shaped Impeller (2010)
  • 著者名/発表者名: Wataru Hijikata, Hideo Sobajima, Tadahiko Shinshi, Yasuyuki Nagamine, Suguru Wada, Setsuo Takatani, Akira Shimokohbe
  • 雑誌名: Artif Organs, Artif Organs 巻: Vol.34, No.8 ページ: 669-676
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of the radial force using adisturbance force observer for amagnetically levitated centrifugal blood pump (2010)
  • 著者名/発表者名: Chi Nan Pai, T. Shinshi, A. Shimokohbe
  • 雑誌名: J. Engineering in Medicine 巻: vol.224 ページ: 913-924
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sensorless measurement of pulsatile flow rate using a disturbance force observer in amagnetically levitated centrifugal blood pump during ventricular assistance (2010)
  • 著者名/発表者名: Chi Nan Pai, Tadahiko Shinshi, Akira Shimokohbe
  • 雑誌名: Flow Measurement andInstrumentation, Elsevier 巻: Volume 21, 1 ページ: 33-39
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a Disposable Mag-Lev Centrifugal Blood Pump(Med Tech Dispo) Intended for One Month Support in Bridge-to-Bridge Applications-InVitro and Initial In Vivo Evaluations (2009)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Someya, Mariko Kobayashi, Satoshi Waguri, Tomohiro Ushiyama, Eiki Nagaoka, Wataru Hijikata, Tadahiko Shinshi, Hirokuni Arai, Setsuo Takatani
  • 雑誌名: Artificial Organs 巻: 33, 9 ページ: 704-713
  • 査読あり
• [雑誌論文] 磁気浮上式補助人工心臓の小型化技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 進士忠彦
  • 雑誌名: 日本機械学会誌(日本機械学会) 巻: Vol.112, No.1088 ページ: 38-41
  • 査読あり
• [雑誌論文] Med Tech Dispoの研究開発～Bridge-to-Bridgeを目的とした日本初,ディスポ式,磁気浮上遠心血液ポンプ,生体材料工学研究所年報 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長岡英気, 土方亘, 進士忠彦, 荒井裕国, 高谷節雄
  • 雑誌名: 生体材料工学研究所 巻: Vol.43 ページ: 41-44
• [学会発表] A Centrifugal Blood Pump Using a Single Axis Controlled Magnetic Bearing Motor (2011)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Yumoto, Tadahiko Shinshi
  • 学会等名: 19th Congress of the International Society for Rotary Blood Pumps, Abstructs of 19th Congress of the International Society for Rotary Blood Pumps
  • 発表場所: Kentucky, USA
  • 年月日: 20110908-10
• [学会発表] Less invasive extracorporeal VAD system with Med Tech Dispo : afeasibility study in animals (2011)
  • 著者名/発表者名: Eiki Nagaoka, Tadahiko Shinshi, 他6名
  • 学会等名: 19th Congress of the International Society for Rotary Blood Pumps, Abstructs of 19th Congress of the International Society for Rotary Blood Pumps
  • 発表場所: Kentucky, USA
  • 年月日: 20110908-10
• [学会発表] Med Tech Dispo, A Disposable Mag-lev Centrifugal Blood Pump for ECMO or RVAD (2011)
  • 著者名/発表者名: Tatsuki Fujiwara, Tadahiko Shinshi, 他6名
  • 学会等名: 19th Congress of the International Society for Rotary Blood Pumps, Abstructs of 19th Congress oft he International Society for Rotary Blood Pumps
  • 発表場所: Kentucky, USA
  • 年月日: 20110908-10
• [学会発表] Cost-effective Disposable Centrifugal Blood Pump Utilizing Maglev Technology, International (2011)
  • 著者名/発表者名: Tadahiko Shinshi, Wataru Hijikata, 他1名
  • 学会等名: Symposium on Technologies against Cancer 2011
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20110901-02
• [学会発表] Medtech Dispo, A Disposable Mag-lev Centrifugal Blood Pump : Two-month in vivo Evaluation of Biocompatibility in LVAD Condition (2010)
  • 著者名/発表者名: Eiki Nagaoka, Tadahiko Shinshi, 他6名
  • 学会等名: 18th Congress of the International Society for Rotary Blood Pumps
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 20101014-16
• [学会発表] Fault-Tolerance for a Centrifugal Blood Pump using a Two-DOFControlled Magnetic Bearing (2010)
  • 著者名/発表者名: Chi Nan Pai, Tadahiko Shinshi, 他1名
  • 学会等名: ISMB12(The Twelfth International Symposium on Magnetic Bearings)
  • 発表場所: Wuhan, CHINA
  • 年月日: 20100822-25
• [学会発表] Cost-Effective Magnetic Bearing System using a Single-Use Magnet-Less Rotor for an Extracorporeal Centrifugal Blood Pump (2010)
  • 著者名/発表者名: Wataru Hijikata, Tadahiko Shinshi, 他2名
  • 学会等名: ISMB12(The Twelfth International Symposium on Magnetic Bearings)
  • 発表場所: Wuhan, CHINA
  • 年月日: 20100822-25
• [学会発表] Sensorless Measurement of the Pulsatile Flow through an Implantable Maglev Centrifugal Blood Pump during Ventricular Assistance (2009)
  • 著者名/発表者名: Chi Nan Pai, Tadahiko Shinshi, 他1名
  • 学会等名: ICROS-SICE International Joint Conference
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 20090818-21
• [学会発表] Radial Hydraulic Force Estimation In A Magnetically Levitated Centrifugal Blood Pump (2009)
  • 著者名/発表者名: Chi Nan Pai, Tadahiko Shinshi, 他2名
  • 学会等名: the 2009 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment
  • 発表場所: Tsukuba, Japan
  • 年月日: 20090617-20
• [備考]
  • URL: http://www.nano.pi.titech.ac.jp/
• [産業財産権] 使い捨て磁気浮上式遠心ポンプ (2012)
  • 発明者名: 土方亘,進士忠彦,高谷節雄
  • 権利者名: 東京工業大学,東京医科歯科大学
  • 産業財産権番号: 特許、13/392, 879
  • 出願年月日: 2012-02-28
  • 外国
• [産業財産権] 使い捨て磁気浮上式遠心ポンプ (2012)
  • 発明者名: 土方亘,進士忠彦,高谷節雄
  • 権利者名: 東京工業大学,東京医科歯科大学
  • 産業財産権番号: 特許、10811526. 2
  • 出願年月日: 2012-03-20
  • 外国
• [産業財産権] 使い捨て磁気浮上式遠心ポンプ (2012)
  • 発明者名: 土方亘,進士忠彦,高谷節雄
  • 権利者名: 東京工業大学,東京医科歯科大学
  • 産業財産権番号: 特許、201080038326. 3
  • 出願年月日: 2012-02-27
• [産業財産権] 使い捨て磁気浮上式遠心ポンプ (2012)
  • 発明者名: 土方亘,進士忠彦,高谷節雄
  • 権利者名: 東京工業大学,東京医科歯科大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願2011-528654
  • 出願年月日: 2012-02-28
  • 外国
• [産業財産権] 使い捨て磁気浮上式血液ポンプ (2011)
  • 発明者名: 進士忠彦,下河邉明,朝間淳一,原力,土方亘,高谷節雄,星英男
  • 権利者名: 東京工業大学,東京医科歯科大学
  • 産業財産権番号: 特許、1932554
  • 出願年月日: 2011-12-08
  • 外国
• [産業財産権] 使い捨て磁気浮上式血液ポンプ (2010)
  • 発明者名: 進士忠彦,下河邉明,朝間淳一,原力,土方亘,高谷節雄,星英男
  • 権利者名: 東京工業大学,東京医科歯科大学
  • 産業財産権番号: 特許、4496376
  • 出願年月日: 2010-04-23
  • 外国