左心補助用大動脈内マイクロターボポンプの開発研究

1.昨年度までに試作した各種ターボ式ポンプについて模擬循環回路による実験的検討を行った結果、以下の結論を得た。(1)軸流ポンプの羽根車は、NC加工で作製可能であったが、軸や軸受などの高性能化やケーシング形態の問題が解決困難で、仕様を満たすには至らなかった。(2)斜流ポンプ方法は、羽根取り付け角などポンプ性能に影響を与える要素を変えつつ試作し(外径8mm)、性能評価を行ったが、仕様の約50%程度の性能を得るにとどまった。2.本年度は以上の知見をもとに遠心ポンプ方式について検討し、新たな方式を開発し試作を行った。(1)外径6mmの超小型モデルでの模擬回路実験では、揚程100mmHgのときに流量3L/min以上を達成し、当初目標とした仕様を満足することができた。(2)軸受、軸封機構および駆動軸などについても各々試作し模擬循環回路で検討した結果、屈曲した状態でも安定した高速回転が可能であるなど、良好な結果を得た。(3)生体適合性の評価としては、とくに血液損傷の問題が大きいものと考え、山羊の新鮮血を使用した溶血試験(in vitro)を行った。この結果、現在臨床使用されている拍動流ローラポンプとほぼ同程度の溶血量であった。長時間使用のためには改良の余地が残されているものの、試作した大動脈内マイクロターボポンプによる左心補助の可能性が示された。

1.昨年度までに試作した各種ターボ式ポンプについて模擬循環回路による実験的検討を行った結果、以下の結論を得た。(1)軸流ポンプの羽根車は、NC加工で作製可能であったが、軸や軸受などの高性能化やケーシング形態の問題が解決困難で、仕様を満たすには至らなかった。(2)斜流ポンプ方法は、羽根取り付け角などポンプ性能に影響を与える要素を変えつつ試作し(外径8mm)、性能評価を行ったが、仕様の約50%程度の性能を得るにとどまった。2.本年度は以上の知見をもとに遠心ポンプ方式について検討し、新たな方式を開発し試作を行った。(1)外径6mmの超小型モデルでの模擬回路実験では、揚程100mmHgのときに流量3L/min以上を達成し、当初目標とした仕様を満足することができた。(2)軸受、軸封機構および駆動軸などについても各々試作し模擬循環回路で検討した結果、屈曲した状態でも安定した高速回転が可能であるなど、良好な結果を得た。(3)生体適合性の評価としては、とくに血液損傷の問題が大きいものと考え、山羊の新鮮血を使用した溶血試験(in vitro)を行った。この結果、現在臨床使用されている拍動流ローラポンプとほぼ同程度の溶血量であった。長時間使用のためには改良の余地が残されているものの、試作した大動脈内マイクロターボポンプによる左心補助の可能性が示された。