赤血球・血漿分離法を応用した動圧浮上遠心血液ポンプの研究開発

应用红细胞/血浆分离法的动压气浮离心血泵的研制

• 批准号: 14J12429
• 负责人: 村重 智崇
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J12429/
• 关键词: 遠心血液ポンプ; 軸受隙間; スパイラルグルーブ動圧軸受; ポンプ流量; 溶血; スパイラルグルーブ軸受; 平均赤血球容積; ヘマトクリット; 動圧軸受; プラズマスキミング

本課題では，赤血球・血漿分離法を応用した動圧浮上遠心血液ポンプの研究開発を行った．本年度は，スパイラルグルーブ動圧軸受におけるプラズマスキミング現象に影響を与えるパラメータの評価およびプラズマスキミング現象と血液ポンプの溶血特性との関係評価を行った．1.軸受隙間内のプラズマスキミング現象がどのような条件下で生じるかを明らかにするため，これまで評価してきた軸受隙間に加え，観察位置およびポンプ流量による影響を評価した．まず，観察位置を軸受半径方向に対して内側，中央，外側と変えて観察を行った．その結果，軸受隙間が40 μm以下の時に観察位置によってスキミング効率が異なることが分かった．本結果をインペラ周速度で整理した結果，同一隙間においては，インペラ周速度が高いほどスキミング効率は向上した．次に，ポンプ流量を回路上の流路抵抗によって変化させてプラズマスキミング現象の評価を行った．その結果，本実験条件下でのポンプ流量が軸受隙間内のプラズマスキミング現象に与える影響は小さいことが分かった．2.高剪断応力が生じやすい軸受隙間でプラズマスキミング現象を生じさせることで，血液ポンプの溶血量が減少するかを評価するため，ヘマトクリットを1.0%に希釈したウシ血液を用いたin vitro溶血試験を行った．その結果，スキミング効率の向上に伴って溶血量は増加する結果となった．溶血量は剪断応力と暴露時間に相関することが報告されている．この実験式の内，暴露時間に関しては各回転数とも非常に短いために無視できるものと仮定し，剪断応力のみに依存する溶血予測比を算出した．この溶血予測比と実溶血比を比較した結果，プラズマスキミング現象が生じている条件では，実溶血比は溶血予測比よりも低い値となった．よって，軸受隙間におけるプラズマスキミング現象は血液ポンプの溶血量を低減する可能性が示唆された．

In this project, the red blood cell sorting method has been used to conduct a study on the characteristics of hemolysis in the heart. This year, the results of the study were similar to those of the control group. This year, the results of the study show that there are significant differences between the two groups. 1. In the gap, the traffic flow is affected. The observation position is affected by the radius direction. The observation position is sensitive to the radius direction, the central, the external and the external, the monitoring position is affected by the radius direction. The interval is less than 40 μ m. The time interval is less than 40 μ m. This result shows that the weekly speed adjustment results show that the cycle speed is higher than that in the same gap. The flow path resistance on the flow loop is similar to that of the flow loop. the results show that under this condition, the flow rate is affected by the gap, the flow is affected, and the effect is different. 2. The high shear stress test is similar to the one in the gap, the amount of hemolysis in the blood is low, the amount of hemolysis is low, and the weight of blood is 1.0% higher than that of in vitro. The results of the test were compared. The rate of hemolysis was increased with the increase of hemolysis volume, shear force, exposure time, phase cycle, temperature, temperature, The shearing force is dependent on the hemolysis test and the hemolysis test is used to calculate the hemolysis test. The hemolysis test shows that the hemolysis test is lower than the hemolysis test, the hemolysis ratio is lower than the hemolysis test. The possibility of being instigated by interstitial exposure is similar to that of blood test, hemolysis and low blood pressure.

项目成果

Geometric Design of Spiral Groove Bearing to Reduce Hemolysis in a Hydrodynamically Levitated Centrifugal Blood Pump

减少流体动力悬浮离心血泵溶血的螺旋槽轴承的几何设计

• 发表时间: 2014
• 作者: Murashige T;Kosaka R;Sakota D;Nishida M;Kawaguchi Y;Yamane T;Maruyama O
• 通讯作者: Maruyama O

血液ポンプ

血泵

• 发表时间: 2008

Evaluation of a Spiral Groove Geometry for Improvement of Hemolysis Level in a Hydrodynamically Levitated Centrifugal Blood Pump

• DOI: 10.1111/aor.12546
• 发表时间: 2015-08-01
• 期刊: ARTIFICIAL ORGANS
• 影响因子: 2.4
• 作者: Murashige, Tomotaka;Kosaka, Ryo;Maruyama, Osamu
• 通讯作者: Maruyama, Osamu

Evaluation of erythrocyte flow at a bearing gap in a hydrodynamically levitated centrifugal blood pump

流体动力悬浮离心血泵轴承间隙处红细胞流动的评估

• 发表时间: 2015
• 作者: T. Murashige;R. Kosaka;D. Sakota;M. Nishida;Y. Kawaguchi;T. Yamane;O. Maruyama
• 通讯作者: O. Maruyama

動圧浮上遠心血液ポンプの軸受隙間流れの微視的観察

流体动力悬浮离心血泵轴承间隙流动的显微观察

• 发表时间: 2015
• 作者: T. Murashige;R. Kosaka;D. Sakota;M. Nishida;Y. Kawaguchi;T. Yamane;O. Maruyama;村重智崇，迫田大輔，小阪亮，西田正浩，川口靖夫，山根隆志，丸山修
• 通讯作者: 村重智崇，迫田大輔，小阪亮，西田正浩，川口靖夫，山根隆志，丸山修