著者

柴 建次 周 英明 越地 耕二 塚原 金二 土本 勝也 大海 武晴 中村 知道 遠藤 誠子 増澤 徹 巽 英介 妙中 義之 高野 久輝

出版者

JAPANESE SOCIETY FOR ARTIFICIAL ORGANS

雑誌

人工臓器 (ISSN:03000818)

巻号頁・発行日

vol.27, no.2, pp.341-346, 1998

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DC-DCエネルギー伝送効率が86%以上の完全埋込型人工心臓駆動用体外結合形経皮エネルギー伝送システム(ECTETS)のin vitro及びin vivo実験を行った。体内コイル、体内整流回路をヤギ皮下に埋込み、体外に設置された(1)電子負荷装置または(2)電気油圧駆動方式完全埋込型人工心臓をECTETSにより動作させた。その結果、(1)において、DC-DCエネルギー伝送効率は、81.4%(出力電力19.2W)であった。In vitroと比べ効率が低下したのは、体外コイル滅菌のための消毒液の付着により分布静電容量が増加したことが原因であることがわかった。また、(2)人工心臓の駆動(70bpm)においては、駆動電力、拍出流量、DC-DCエネルギー伝送効率、埋込部最高温度はそれぞれ20.7W、6.2L/min、82.1%、40.4℃となり生体に影響がない程度であることが確認された。

著者

佐々木 栄作 中谷 武嗣 穴井 博文 広瀬 一 高野 久輝

出版者

一般社団法人 日本人工臓器学会

雑誌

人工臓器 (ISSN:03000818)

巻号頁・発行日

vol.21, no.6, pp.1444-1449, 1992

被引用文献数

1

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IABPは簡便な補助循環法として広く用いられ, 種々の機種が市販されているが, バルーンや駆動装置の特性はあまり検討されていない. われわれは, 電気インピーダンス(Z)計測を利用したバルーン容量のリアルタイム測定法を開発した. 本法は導管内にバルーンを留置し, バルーンの前後に設置した電極間のZを計測するものである. バルーン容量(V_B)は, V_B=[(R_I-R_D)/R_I]V₀, (₀:電極間導管容量, . R_D, R_I:バルーン収縮時, 膨張時のZ値)で計算される. 本法により, 市販駆動装置4機種とバルーン4機種6種の駆動圧-容量曲線, 応答速度, 外部負荷圧の影響を検討した. バルーンはそれぞれ圧-容量特性が異なり, また駆動装置も駆動圧, 駆動圧波形に差を認めた. したがって異機種組み合わせて使用する場合, 安全で適切なIABP駆動を行うために, その特性を理解することが重要であると考えられた.

著者

増澤 徹 妙中 義之 巽 英介 宮崎 幸治 戸田 宏一 大野 孝 安 在穆 中谷 武嗣 馬場 雄造 宇山 親雄 高野 久輝 越地 耕二 福井 康裕 高橋 克己 笹川 広志 塚原 金二 土本 勝也 大海 武晴

出版者

JAPANESE SOCIETY FOR ARTIFICIAL ORGANS

雑誌

人工臓器 (ISSN:03000818)

巻号頁・発行日

vol.25, no.2, pp.260-265, 1996-04-15

参考文献数

8

被引用文献数

7

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長期体内埋込実験可能な全人工心臓システムの実現のために、1) 油圧駆動用血液ポンプの改良、2) モータ駆動方式改良による効率向上、3) 経皮的エネルギー伝送部と体内埋込用電池との結合、4) 急性実験によるシステム埋め込みの検討および埋込時の発熱観察を行った。最大流量8L/min、効率12%の全人工心臓を実現し、経皮的エネルギー伝送および体内埋込用電池にて1時間以上の駆動が可能であることを確認した。また、急性動物実験にて、システム全体が体内に完全に埋込可能であること、体内に埋め込んだ状態で人工心臓の発熱が4℃以下であることを確認した。本結果より十分に長期体内埋込実験に耐えうる全人工心臓システムを実現できたと考える。今後は長期体内埋込評価実験に移行し、システムの更なる評価および改良を行っていく。

著者

高野 久輝 井街 宏 YOON Shin Le CHEOL Sang K HAN Ik Jo KYUNG Phil S IN Seon Shin SEON Yang Pa BYOUNGーGOO M 妙中 義之 松田 武久 加藤 久雄 MIN Byoung-Goo

出版者

国立循環器病センター

雑誌

国際学術研究

巻号頁・発行日

1991

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完全体内埋み込み型人工心臓の駆動システム、さらには、生体医用材料の血液適合成に関し、日・韓両国のメンバ-が韓国が会し、討論を行った。以下に、討論された問題点にそって両国の現状をまとめる。1.駆動システム国立循環器病センタ-では、摩擦ポンプ(アクチュエ-タ)を正・逆転させる事で、シリコン油を左右交互に動かし血液ポンプを駆動させるエレクトロハイドロリック方式が採用されている。本システムの利点は、アクチュエ-タを血液ポンプと離れた位置に埋め込み可能で、従来開発をおこなってきた空気駆動型人工心臓がそのまま利用でき、またその胸腔内へのフィッティングを損なうことが無い。しかし、モ-タ-を正・逆転させる事による効率の低下が大きい点が、現在の欠点である。生理的状態に設定された循環回路を用いたテストでは、最大60回の心拍と5L/minの心拍出量が得られている。また、成山羊を用いた急性実験でもほぼ同等の結果が得られている。今後、アクチュエ-タのデザイン及びモ-タの改良を行い、効率を向上させる事が大きな課題である。東京大学では、ユニ-クなアイデアの埋め込み型人工心臓が開発されている。これは、一つの遠心ポンプに2つの3方弁を付け、更に、それぞれの3方弁に血液の輸入出ポ-トを取り付けたもので、3方弁を切り替える事で一つのポンプが両心室の機能を果たす。現モデルを用いたin vitroテストでは、5L/min程度の流量が証明されているが、一つのポンプを用いる事による動静脈血シャントやシステムの抗血柱性等が今後の課題である。ソウル大学では、2つの血液サックの間でアクチュエ-タを左右に動かし血液を駆動する、ペンデュラムタイプの埋め込み型人工心臓が開発されている。5頭の動物実験がすでに行われ、100時間の生存記録を得ている。本システムでは、アクチュエ-タと2つのサックがひとつのハウジングの中に収められており、ポンプのデサインの自由度が低い。このため、人体内での解剖的適合性に問題がある。2.材料表面での抗血柱性の獲得国立循環器病センタ-では、医用材料表面に血液が接した場合の内因性血液凝固系やカリクレイン・キニン系の活性化に関する研究が行われている。ビタ-ガ-ドの種子から、これらの系の活性化を阻害するインヒビタが見つけられており、人工臓器や体外循環に応用できる可能性がある。また、血液面だけでなく材料面からのアプロ-チも行われている。すなわち、光照射で開裂するフェニルアジド基を吸着させたい蛋白等に化学反応させ、本物質を目的とするポリマ-上で光照射により吸着させる技術の開発が行われている。様々なポリマ-、蛋白質に応用可能であり、人工臓器やバイオセンサへの応用が期待できる。ソウル大学では、より高い抗血柱性を獲得する為に、ポリウレタン表面を内皮細胞や蛋白分解酵素であるルンブロカイネ-スで被覆する研究が行われている。また、ペンデュラムタイプ人工心臓の血液室内での、流れと血柱形成の関係に関する研究も行われている。3.その他自然心では、左右心拍出量が数%異なるが、埋め込み型人工心臓においてこの左右差をいかに実現するかは、大きな問題である。国立循環器病センタ-では、心房内シャントを利用する事を考えている。東京大学のタイプの人工心臓では、3方弁の開閉の時間を変える事で比較的容易に実現できる。ソウル大学では、血液サックを2重にして外側のサックをペンデュラムに固着し、ペンデュラムの動きを非対称にする事と、さらにペンデュラム周囲のシリコン油と空気の量を調節する事で、左右差を実現しようとしている。人工心臓には機械弁を用いるのが現在の主流であるが、ソウル大学では、人工心臓と同じ材料のポリウレタンを用いた人工弁の開発と評価が行われている。製作コストが低い事が利点であるが、耐久性や石灰化の問題が今後の課題である。

著者

柴 健次 周 英明 越地 耕二 塚原 金二 土本 勝也 大海 武晴 中村 知道 遠藤 誠子 増澤 徹 巽 英介 妙中 義之 高野 久輝

雑誌

人工臓器 (ISSN:03000818)

巻号頁・発行日

vol.27, no.2, pp.341-346, 1998-04-15

被引用文献数

13