リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

リケラボ 全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索するならリケラボ論文検索大学・研究所にある論文を検索できる

大学・研究所にある論文を検索できる 「新しい磁気結合方式を用いた拍動型血液ポンプの開発研究」の論文概要。リケラボ論文検索は、全国の大学リポジトリにある学位論文・教授論文を一括検索できる論文検索サービスです。

コピーが完了しました

URLをコピーしました

論文の公開元へ論文の公開元へ
書き出し

新しい磁気結合方式を用いた拍動型血液ポンプの開発研究

高地 健 東北大学

2022.03.25

概要

Currently, power cables with skin penetrations are used clinically for implantable blood pumps. Transcutaneous energy transmission systems are also being studied. However, these methods have problems such as infection at the skin penetration site or transmission power efficiency. In this study, we developed a new magnetically coupled pump system that generates pulsatile flow in an implantable blood pump by applying a rotating magnetic coupling component. Hydrodynamic performance tests were conducted using the mechanical mock circulation system to investigate its characteristics under driving conditions of 60-100 bpm. As a result of the mock tests, the magnetically coupled pump was able to generate the pulsatile flow of 4.6 L/min at 60 bpm against an afterload of 100 mmHg, indicating effective pumping power even under low pumping speed conditions. In addition, to evaluate the in vivo effectiveness of the pump system, we examined animal experiments using a goat to study the transcutaneous magnetic drive test and hemodynamic evaluation during pump implantation. In the results of the animal experiment, it was confirmed that the device could be implanted completely subcutaneously and generated pulsatile flow without percutaneous puncture. We also achieved that the system can support blood pressure by driving the pump, although there were some issues such as reduced output due to decoupling of the magnets. We suggest that the new magnet coupling pump system might be candidate for future cardiopulmonary support.

この論文で使われている画像

参考文献

1. 瀬在 明. 田中 正史, 奥村 恭男, 重症新不全に対する補助人工心臓治療, 日本医誌 79(4):225-229(2020)

2. 福永 信太郎, 浜中 喜晴, 末田 泰二郎, 松島 毅, 村上 博宣, 渡橋 和政, 林 載鳳, 大野 祥生, 伊藤 孝, 松浦 雄一郎, 完全植え込み型を目指したモータ 駆動式人工心臓三機種の性能比較,人工臓器, 21 巻 2 号 1992

3. 福永信太郎, 浜中喜晴, 石原浩, 末田泰二郎, 金広啓一, 松島毅, 村上博宣, 松浦雄一郎: 植込型モータ駆動人工心臓. 人工臓器 17: 823, 1988

4. 福永信 太郎, 浜中 喜晴, 末田 泰二郎, 大野 祥生, 上野 正, 永田 秀之, 三 苫 有介, 石原 浩, 松浦 雄一郎, 完全人工心臓用植込型駆動装置の試作.医 器学 Vol.57,Suppl 27. 1987.

5. Sezai A. Major organ microcirculation during assisted circulation Comparison studies of pulsatile and nonpulsatile assisted circulations ̶. Ann Thoracic Cardiovas Surg 1996; 2: 215 223.

6. 巽 英介,次世代人工心臓開発の背景と状況、心臓 VOL32 NO.1 13-24,2000

7. 宮本 晃, 藤正 巌, 井街 宏、 伊貝 宏」瀬戸 直人,中島 正治, 満 渕 邦彦, 木村 喜代二, 稲生 紀夫, 塚越 茂, 渥美 和彦, 拍動 型人工心臓遠心ポンプを用いた非拍動流の生体に対する影響,人工臓器 12- (1), 1983

8. 西村隆, 在宅補助人工心臓治療の現状と今後, 生体医工学, Annual59 巻 Abstract p138, 2021 年

9. 小野 稔,植込み型補助人工心臓の時代来る,心臓 43(3), 299-299, 2011

10. 斎藤逸郎, 経皮的エネルギー伝送, 55Annual 巻 3AM-Abstract 号 p. 173, 2017

11. 越地 耕二, 宇都宮 敏男, 高谷 節雄, 高野 久輝, 中谷 武嗣, 木下 正之, 野 田 裕幸, 福田 幸人, 阿久津 哲造, 完全埋込式人工心臓駆動用エネルギー 伝達システムの効率の解析と実験的検討,人工臓器/16 巻 1 号 p. 167-170, 1987

12. 田上重喜,大坪厚美,後原哲之,福永信太郎,松村誠,村下純二,磯野基明,浜中喜 晴,田口一美,広安博之,角田敏一,人工心臓駆動装置の小形化に関する研究,人 工臓器,10 巻 6 号 1981

13. Slaughter MS, Pagani FD, Rogers JG, Miller LW, Sun B, Russell SD, Starling RC, Chen L, Boyle AJ, Chillcott S, Adamson RM, Blood MS, Camacho MT, Idrissi KA, Petty M, Sobieski M, Wright S, Myers TJ, Farrar DJ: HeartMate II Clinical Investigators.Mechanically assisted circulatory support statistical report 2018 Clinical management of continuous-flow left ventricular assist devices in advanced heart failure. J Heart Lung Transplant,10.1016/j.healun.2010.01.011,Epub

14. Sailer C, Edelmann H, Buchanan C, Giro P, Babcock M, Swanson C, Spotts M, Schulte M, Pratt-Cordova A, Coe G, BeindorffM, Page RL II, Ambardekar AV, PalD, Kohrt W, Wolfel E, Lawley JS, Tammi T, Cornwell WK III, Impairments in Blood Pressure Regulation and Cardiac Baroreceptor Sensitivity Among Patients With Heart Failure Supported With Continuous-Flow Left Ventricular Assist Devices,19Jan 2021

15. 岡本 英二,井上 雄介,三田村 義則,専門トピック:機械循環支援装置の電磁気 の応用 移植可能人工心臓システム用経皮通信システム,第 27 巻第 3 号, (2019)

16. Miura H, Yamada A, Shiraishi Y, Yambe T: Fundamental analysis and development of the current and voltage control method by changing the driving frequency for the transcutaneous energy transmission system. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2015, 1319-1322, 2015.

17. 高橋 瞭, 増澤 徹, 長 真啓,磁気浮上人工心臓の小型制御システムの研究開 発,茨城講演会講演論文集, 第 28 回茨城講演会, 2020

18. 仁田新ー:補助循環システム、クリニカル・エンジニアリヱグ、1.180-188、 秀潤社、東京、1990

19. Imachi K, lsoyama T,et al.:The Second aod Third Modell of the Flow Transformed Pulsatile TotaI Artificial Heart. ASAIO Journal, M717-M721, 1992

20. 山田 一,山口 昌樹 ,期待されるリニアモータ駆動型完全人工心臓,日本機械 学会誌 97 (902), 82-, 1994

21. 福永 信太郎 , 松浦 雄一郎,リニアパルスモータと人工心臓,日本機械学会 誌 97(907),498,1994

22. Sung Hoon Kim, Kazushi Ishiyama, Shuichiro Hashi, Yasuyuki Shiraishi, Yukihiro Hayatsu, Masatoshi Akiyama, Yoshikatsu Saiki, Tomoyuki Yambe, Preliminary validation of a new magnetic wireless blood pump、Artif Organs,.;37(10):920-6,2013 Oct.

23. 電気学会 電磁駆動型人工心臓システム調査委員会編, 電磁駆動型人工心臓, 株式会社コロナ社,1994

24. 草川 実, 山崎 順彦, 矢田 公, 久保 克行, 人工心臓と補助循環懇話会 体外 循環における静脈側拍動流の意義, 心臓/5 巻 5 号,1973

25. 山口隆美, 血管内に発生する乱流-病態的意義, 測定, 解析-, 日本バイオレオ ロジー学会誌 4(1), 11-20, 1990.

26. 安藤 譲二, メカニカルストレスと血管, 日本老年医学会雑誌, 37(9):666-675, 2000.

27. 川口学, 内貴猛, 狩野猛, 弁無し拍動流血液ポンプに関する基礎的研究, ME とバイオサイバネティックス 95(131), 9-16, 1995.

28. 瀬在 明, 塩野 元美, 折目 由紀彦, 中田 金一, 秦 光賢, 飯田 充, 根本 光 洋, 幸島 孝志, 瀬在 幸安, 谷口 由樹,左心補助時の腎臓と皮膚の微小循環 動態 拍動流補助と無拍動流補助の比較, The Japanese Journal of THORACIC AND CARDIOVASCULAR SURGERY (1344-4964)46 巻 12 号 Page1239- 1246,(1998.12)

29. ISO 4409:2019, Hydraulic fluid power, 2019-07

30. ISO 5198:1998 - Centrifugal, mixed flow and axial pumps, 1998-11

31. 体内埋め込み型能動型機器分野(高機能人工心臓システム) 開発ガイドラ イン 2007 平成19年5月経済産業省

32. 福永信太郎,村下純二,田上重喜,長谷川隆光,広中智之,末田泰二郎,岩瀬和則, 武澤厳,坪井浩光,野中春義,浜中喜晴,田口一美, 人工心臓自動制御装置(第 58 回日本医科器械学会大会)医科器械学 53(suppl.1), 69-72, 1983

33. 福永信太郎,浜中喜晴,末田泰二郎,林 載鳳,松浦一郎,全硬製人工心臓シ ステム一 ダルダイヤフラム血液ポンプの検討,医器 Vo1.61,Suppl12.(1991)

34. Janna Kuchinka, Christian Willems, Dmitry V Telyshev, Thomas Groth, Control of Blood Coagulation by Hemocompatible Material Surfaces-A Review., Bioengineering (Basel, Switzerland). 2021 Dec 15;8(12); pii: 215,2021

35. 岩谷文夫,渡辺正明,井上仁,薄場彰,元木良一,湯浅貞雄,星野俊一,猪狩次雄,高 野光太郎,安藤正樹,阿部俊文,萩原賢一,丹治雅博,佐戸川弘之,人工臓器と抗血 栓性 人工心臓, 人工臓器 16(3), 1244-1247, 1987

36. 永瀬敏夫,依 田隆一郎,福留 明,仁田新一 佐藤尚,三浦誠,片平美明,山家智之, 本郷忠敬,香川謙,毛利平,井街宏,高木啓、プラスチック製補助人工心臓用ボー ル弁の開発,人工臓器 19(1),315-318,1990

37. 梅津光生,田中隆,藤井尚文,藤田毅,曲直部寿夫,新しい心臓代用弁 5 種を含む 35 種類の弁の水力学的機能特性.人工臓器 15:732−735,1986.

38. 木島利彦,赤松映明,城山反廣,高木浩二,福増廣幸,ダクト付ボ ール弁の開発, 人工臓器 13(1) 275-278,1984

39. 福永信太郎,田上重喜,広中智之,堵一瀬 不貝,坪井浩光,浜中喜晴,村下純二,長 谷川隆光,末田泰二郎,武澤厳,野中春義,田ロー美,人工心臓自勤制御装置,, 医 科器械学 53(4), 199, 1983

40. 神山有史, 心筋収縮力の指標, 循環制御第 10 巻第 4 号,1989

41. 浜中 喜晴, 福永 信太郎, 末田 泰二郎, 大野 祥生, 上野 正, 永田 秀之, 三 苫 有介,石原 浩, 松浦 雄一郎,各種人工弁の人工心臓弁位における水撃現 象の比較検討,医科器械学, 57 巻 suppl 号 1987

42. Gleason,W.L.and Braunwald,E.:Studies on the first.Derivative of the ventricular pressure pulse in man.J CIin Invest 41=80,1962.

43. Reeves TJ, Hefner LL,Jones WB.,et a1.:The hemodynamic determinants of the rate of change in pressure in the left ventricle during isometric contraction.Am Heart J, 60:745,1960.

44. 体内埋め込み型能動型機器分野(高性能人工心臓システム)ガイドライン策 定ワーキンググループ検討報告書、次世代医療機器評価指標検討委員会(厚 生労働省)平成18年度、日本胸部外科学会

45. 井上雄介、武輪能明ほか共編著, 循環器疾患 モデル動物の作製と利用 2021 上巻 , 株式会社エル・アイ・シー , 2021 年, 単行本(学術書)

46. Pfenniger A, Jonsson M, Zurbuchen A, Koch VM, Vogel R: Energy harvesting from the cardiovascular system, or how to get a little help from yourself. Ann Biomed Eng. 41(11), 2248-2263, 2013.

47. Zurbuchen A, Haeberlin A, Pfenniger A, Bereuter L, Schaerer J, Jutzi F, Huber C, Fuhrer J, Vogel R: Towards Batteryless Cardiac Implantable Electronic Devices-The Swiss Way. IEEE Trans Biomed Circuits Syst. 11(1), 78-86, 2017.

48. Pya Y, Maly J, Mahabbat Bekbossynova M, Salov R, Schueler S, Meyns B, KassifY, Massetti M, Zilbershlag M, Netuka I: First human use of a wireless coplanar energy transfer coupled with a continuous-flow left ventricular assist device, J Heart Lung Transplant. 38(4), 339-343, 2019.

49. 山本 隆彦,越地 耕二,塚原 金二 他,体内埋込型人工心臓駆動用体外結合型 経皮エネルギー伝送システム--経皮トランスのコア接合面のずれとギャップ による結合異常検出, 日本エム・イー学会誌, 43(2):261-267, 2005

50. Linneweber J, Dohmen PM, Kertzscher U, et al: The effect of surface roughness on activation of the coagulation system and platelet adhesion in rotary blood pumps. Artif Organs 31: 345-51, 2007

51. 井街宏,藤正厳,三 宅仁,滝戸直人,中島正治,河野明正,渥美和彦,長期生存例に おける人工心臓ポソプシステムの抗血栓性,生体適合性,耐久性の評価,,医器 学 VoL 51 SUPPI. 1981

52. 城戸 隆行, 野尻 知里, 木島 利彦, 堀内 邦雄, 森 武寿, 田中 哲夫, 前川 純, 杉山 知子, 杉浦 尚也, 浅田 岳彦, 石原 一彦, 阿久津 哲造, 2- Methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) コポリマーコーティング補助 人工心臓の抗血栓性評価,人工臓器, 28 巻 (1999) 1 号, 1999

53. 堀 和芳 , 石田 等 , 並木 陽一 , 安池 智一 , 東 千秋、新しい抗血栓性コ ーティングポリマーPAN-MPC の開発, Journal of Japan Society for Blood Purification in Critical Care 10(2), 119-124, 2019

参考文献をもっと見る