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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

基本信息

批准号：
05F05601
负责人：
妙中義之
金额：
$ 1.54万
依托单位：
National Cardiovascular Center Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、拍動型人工心臓への二葉式機械弁の使用可能性を検討するため、一葉式機械弁と二葉式機械弁におけるキャビテーション発生の観点から比較を行った。一葉式機械弁には以前から使用してきたMedtronic Hall弁を、二葉式機械弁にはSorin Bicarbon弁を使用し、キャビテーション気泡の発生メカニズムを検討した。本研究室で開発された電気油圧式全人工心臓を模擬循環回路に接続して駆動し、心拍数60〜100bpm、心拍出量4.5〜7.5L/minで灌流した。試験流体としては、血液と同様な粘度および飽和水蒸気圧を持つ50%のグリセリン水溶液を用いた(粘度3.4cP,飽和水蒸気圧-715mmHg)。左ポンプの流入側弁の運動が観察できるようにアクリル製のチャンバーを製作し、チャンバー上部に高速度カメラ(fx-6000,nac, Japan)を設置して、弁表面に生じるキャビテーション気泡を毎秒30,000フレームで記録した。閉鎖に伴う弁の軌跡はCCDレーザ変位センサ(LC-2450,Keyence, Japan)を用いて計測し、弁の閉鎖軌跡から閉鎖直前の速度を求めた。閉鎖直前0.3ms間の弁閉鎖速度は心拍数とともに増加しており、Sorin Bicarbon弁よりもMedtronic Hall弁の方が速くなっていた。キャビテーションの強さは弁の形状によって異なるが、いずれの弁においても心拍数の増加とともに観察時間は長くなり、閉鎖速度と同様にMedtronic Hall弁では長く、Sorin Bicarbon弁では短くなっていた。一葉式機械弁よりも二葉式機械弁の方が閉鎖速度は遅く、弁座の面積も小さいため、キャビテーション気泡の発生が少なかった。機械弁でのキャビテーション発生の観点からは人工心臓においては二葉式機械弁を使用したほうが溶血や弁表面壊食を防げると思われる。

This study examines the feasibility of using the flapping-type artificial heart, a two-leaf machine, and one leaf. Type mechanical 弁と Two-leaf mechanical 弁におけるキャビテーション発生の観点から compare を行った. One-leaf type mechanical 弁には used to use Medtronic Hall 偗てきたMedtronic Hall 弁を, two-leaf type mechanical 偁にはSorin Bicarbon弁を Useし、キャビテーション気包の発生メカニズムを検した. Our laboratory has developed an electric and oil-pressure fully artificial cardiopulmonary circuit to simulate the circulation circuit, with a heartbeat rate of 60~100bpm and a heartbeat output of 4.5~7.5L/min and perfusion. The test fluid and blood are the same as the viscosity of the saturated water evaporated pressure and the 50% のグリセリン aqueous solution is used (viscosity 3.4cP, saturated water evaporated pressure -715mmHg). Left side flow into the side of the movement of the movement of the left sideをProduction of し, チャンバーupper high-speed カメラ (fx-6000, nac, Japan)をsettings,に生じるキャビテーション気気をeach second 30,000フレームでrecords. The closed track is measured by the CCD high-speed track (LC-2450, Keyence, Japan). The occlusion speed is 0.3ms before the occlusion.キャビテーションの强さは弁のShapeによってdifferentなるが、いずれの弁においても心The number of beats is increased, the detection time is longer, and the locking speed is the same. Medtronic Hall弁では长く、Sorin Bicarbon弁では小くなっていた. One-leaf mechanical Benzai, two-leaf mechanical Benzai square, locking speed, Benz seat The area is small and small, and the area is small and small. Mechanical model The leaf type mechanical Benzai uses したほうがhemolysis and や偊surface and eats をproof and げると思われる.