人工心臓に適する機械弁の開発を目的とした流体工学的観点からの基礎研究
从流体工程角度进行基础研究,开发适用于人造心脏的机械瓣膜
基本信息
- 批准号:19650120
- 负责人:
- 金额:$ 2.11万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Exploratory Research
- 财政年份:2007
- 资助国家:日本
- 起止时间:2007 至 2008
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
拍動型の補助人工心臓に用いられる機械弁は自然心に適用されるよりも過酷な条件での開閉運動を強いられる。しかしながら、一般的に機械弁は弁置換治療に用いられており、人工心臓への使用を想定してはいない。当該施設では空気圧式補助心臓を開発しており、この人工心臓に適した機械弁の開発システムを確立することを本研究の目的とする。また、人工心臓用の新たな機械弁の開発を実現するために、市販されている機械弁の流体動力学的特性および耐久性などに関する検討を行い、選択基準や設計指針の確立を図ることを目的とした。平成20年度においては、平成19年度に行われた研究結果から、血流体動力学的な特性に優れたSorin Bicarbon二葉式機械弁を当施設で開発中の空気圧式補助心臓に装着し、血流動力学的な特性を検討した。なお、二葉式機械弁はハウジングがcarbon材であるため、圧縮力には弱く、弁のハウジングに圧縮力が掛からないように弁座の構造を改良した。その弁を当施設で開発中の空気圧式補助心臓に装着した後、弁の開閉運動の確認を行い、溶血や機械弁の耐久性に大きく影響を与えるキャビテーション現象と弁付近での流れを可視化技術で検討した。その結果、弁葉の形状が曲面型であるSorin Bicarbon二葉式機械弁においては、キャビテーションの強さは弱まっていった。なお、弁葉の形状が曲面型であるため、収縮期には高いせん断応力は生じなかった。この結果から、当施設で開発中の空気圧式補助心臓にはSorin Bicarbon弁のような弁葉の形状が曲面型の機械弁が適当であると思われた。しかしながら、二葉式機械弁による血液ポンプ内部の流れの可視化はまだ検討されていない。今後、二葉式機械弁による血液ポンプ内部の流れの可視化と動物実験を行い、血液ポンプ内部の抗血栓性の検討は今後の課題である。
The artificial heart of beating type is used in the mechanical function and the natural heart is used in the mechanical function. In general, mechanical replacement therapy is used, and the use of artificial heart disease is considered. When this device is developed, the artificial heart is suitable for the mechanical function development, which is the purpose of this study. The development of new mechanical components for artificial heart failure is discussed in detail in terms of their hydrodynamic characteristics and durability, selection criteria and design guidelines. The results of the study conducted in 2010 and 2019 were as follows: The hemodynamic characteristics of the Sorin Bicarbon two-lobe mechanical system were investigated. However, the two-lobe mechanical cylinder is made of carbon material, the compression force is weak, and the compression force of the cylinder is limited, and the structure of the cylinder seat has been improved. The air pressure type auxiliary core in the process of development, installation, confirmation of opening and closing movement, large impact of hemolysis and mechanical durability, and visualization of flow phenomenon in the process of development are discussed. As a result, the shape of the blade is curved, and the shape of the blade is curved. The shape of the leaf is curved. The contraction period is high. The force is broken. As a result, the air pressure type auxiliary center in the development process is suitable for Sorin Bicarbon function, blade shape and curved mechanical function. The visualization of the internal flow of the blood pool is discussed in detail. In the future, the visualization of the internal flow of the two-leaf mechanical system, the animal behavior, and the study of the internal antithrombotic properties of the blood system will be the future topics.
项目成果
期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Hydrodynamic characteristics of the bileaflet valve in a pneumatic ventricular assist device
气动心室辅助装置中双叶阀的流体动力学特性
- DOI:
- 发表时间:2007
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Hwansung Lee;Eiki Akagawa;Akihiko Homma;Tomonori Tsukiya;Eisuke Tatsumi;Yoshiyuki Taenaka
- 通讯作者:Yoshiyuki Taenaka
Effects of the leaflets' geometry on the flow field in three bileaflet valves : using a pneumatic ventricular assist device
小叶几何形状对三个双叶瓣膜流场的影响:使用气动心室辅助装置
- DOI:
- 发表时间:2009
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Hwansung Lee;Yoshiaki Ikeuchi;Eiki Akagawa;Eisuke Tatsumi;Yoshiyuki Taenaka;Takao Yamamoto
- 通讯作者:Takao Yamamoto
空気駆動式補助人工心臓における機械式人工弁近傍での可視化研究
气动心室辅助装置中机械人工瓣膜附近的可视化研究
- DOI:
- 发表时间:2009
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:李桓成;赤川英毅;築谷朋典;本間章彦;巽英介;妙中義之
- 通讯作者:妙中義之
A Study on the characteristics of cavitation intensity in a mechanical heart valve using a pulsatile device : synchronized analysis between visual images and acoustic signals
使用脉动装置研究机械心脏瓣膜空化强度特征:视觉图像和声学信号的同步分析
- DOI:
- 发表时间:2008
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Hwansung Lee;Eiki Akagawa;Eisuke Tatsumi;Yoshiyuki Taenaka
- 通讯作者:Yoshiyuki Taenaka
空気駆動式補助人工心臓における機械弁での可視化に関する研究
气动心室辅助装置中机械瓣膜的可视化研究
- DOI:
- 发表时间:2008
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:李桓成;赤川英毅;本間章彦;築谷朋典;妙中義之;巽英介
- 通讯作者:巽英介
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妙中 義之其他文献
我が国における弁膜症治療の展望 将来有望な自己組織からなる生体弁の開発研究
日本瓣膜性心脏病的治疗前景 研究开发自体组织生物瓣膜,前景光明
- DOI:
- 发表时间:
2015 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
武輪 能明;中山 泰秀;内藤 敬嗣;住倉 博仁;竹下 大輔;飯塚 慶;田中 孝晴;妙中 義之;巽 英介 - 通讯作者:
巽 英介
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人工心臓における機械弁でのキャビテーションの観察および定量化に関する研究
人工心脏机械瓣膜空化现象的观察与量化研究
- 批准号:
05F05601 - 财政年份:2005
- 资助金额:
$ 2.11万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
感温性ゼラチンを細胞外マトリックスに用いた生体内での三次元的心筋組織構築の試み
尝试以热敏明胶作为细胞外基质在体内构建三维心肌组织
- 批准号:
15659329 - 财政年份:2003
- 资助金额:
$ 2.11万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Exploratory Research
定常流補助人工心臓のモータ電流を生体情報センサとして応用した自己心機能評価法
以稳流心室辅助装置运动电流为生物信息传感器的心功能自评方法
- 批准号:
14657330 - 财政年份:2002
- 资助金额:
$ 2.11万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Exploratory Research
補助人工心臓用使い捨て人工弁の実用化に関する研究
一次性人工瓣膜辅助心脏假体的实际应用研究
- 批准号:
62870056 - 财政年份:1989
- 资助金额:
$ 2.11万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
呼吸循環不全に対する人工臓器による長期間心肺補助に関する基礎的臨床的研究
人工器官长期心肺支持治疗呼吸循环衰竭的基础临床研究
- 批准号:
01480347 - 财政年份:1989
- 资助金额:
$ 2.11万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
高度肺高血圧症例の根治術中術後の右心補助人工心臓の心補助効果に関する研究
右心辅助装置对重度肺动脉高压患者根治术中及术后心脏支持作用的研究
- 批准号:
57770852 - 财政年份:1982
- 资助金额:
$ 2.11万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
右心バイパス術後における左心側補助人工心臓による循環維持効果に関する研究
右心搭桥术后左心辅助装置循环维持效果研究
- 批准号:
56770620 - 财政年份:1981
- 资助金额:
$ 2.11万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)