低侵襲埋込みでワイヤレス・能動血管内移動する近未来超小型補助人工心臓の基盤研究

对近期超紧凑型人工心脏辅助装置的基础研究，该装置可通过微创植入在活动血管内无线移动

• 批准号: 22K12805
• 负责人: 岡本 英治
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokai University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12805/
• 关键词: 人工心臓; 補助人工心臓; 磁性流体; 軸流血液ポンプ; 磁性流体軸シール; 急性重症心不全; 超小型軸流血液ポンプ; Impella

カテーテル設置式超小型軸流血液ポンプImpellaは急性重症心不全の治療に大きく貢献し，新たな補助人工心臓の展開を果たした．一方，Impellaの機械的寿命がin vitro実験で20日程度，我が国の保険償還上は7日程度である．Impellaの機械的寿命を決定している要因の一つがモータ部への血液侵入を防止するパージシステムである．また，Impllaではモータは体内にあり，パージシステムがなければ経皮的エネルギー伝送システムでの電力伝送でImpellaはワイヤレスで稼働させることができる．そこで本研究の目的は，モータ部への血液侵入を防ぐ新たなシールとして磁性流体軸シールを用いImpellaでは達成できない一ヶ月以上の長期使用を実現する，カテーテル設置式超小型軸流血液ポンプを開発することを目的としている．そこで本年度は，本研究の要となる磁性流体軸シールの寿命試験装置を開発し磁性流体軸シールの寿命評価試験を行った．本研究では，大動脈弁位置に装着するImpella5.0を想定し，すなわち大腿動脈から挿入し大動脈弓屈曲部を通過できる最大寸法である外径7mm×長さ40mm程度の大きさ，通常にインペラ回転速度30,000回転／分でポンプ拍出流量4L/分程度で稼働し，このポンプ単独で一ヶ月以上の循環補助をする超小型軸流血液ポンプの開発を目的とし，この超小型軸流血液ポンプに装着可能な軸流磁性流体軸シールとして外径4mm×長さ3mm程度の磁性流体軸シールを開発する．このサイズで実現できればImpellaCPなど一回りサイズの小さいでも使用でき，日本発のカテーテル設置式超小型軸流血液ポンプを実現できるものである．磁性流体軸シールModel1ではモータ回転速度25000rpmまでは10日以上のシール寿命を確認できたがそれ以上は難しく，磁性流体軸シールModel2を開発し試験を行っている．

A new set of ultra-small axial blood Impella for the treatment of acute severe heart failure On the one hand, Impella's mechanical life is less than 20 days in vitro, and our country's insurance repayment is less than 7 days.Impella's mechanical life is determined by one of the reasons for preventing blood intrusion into the body. In the body, the Impella is the opposite of the body. The purpose of this study is to prevent the invasion of blood in the magnetic fluid shaft and to achieve long-term use of more than one month. This year, the main purpose of this study is to develop a life test device for magnetic fluid shafts and to carry out life evaluation tests for magnetic fluid shafts. In this study, the position of the artery was set at Impella 5.0, and the maximum diameter of the femoral artery was 7mm× 40mm in length. Usually, the return speed was 30,000 cycles/min, and the output flow rate was 4 L/min. The purpose of the development of ultra-small axial flow blood pump is to provide circulation support for more than one month independently. The ultra-small axial flow blood pump is equipped with a magnetic fluid shaft with an outer diameter of 4mm× a length of 3 mm. This is the first time in Japan that a set of ultra-small axial flow blood pumps has been developed. Magnetic fluid shaft Model1 is operated at a return speed of 25000rpm and has a service life of more than 10 days. Magnetic fluid shaft Model2 is operated at a return speed of 25000rpm and has a service life of more than 10 days.

项目成果

血管内設置式超小型軸流血液ポンプver2の開発と性能評価

血管内超小型轴流血泵ver.2的研制及性能评价

• 发表时间: 2022
• 作者: Kimoto Katsuhiko;Kimoto Suguru;Hoshi Noriyuki;Sato Yusuke;Yoneyama Yoshikazu;Takebe Jun;Ichikawa Tetsuo;Murata Hiroshi;Nishimura Masahiro;Minakuchi Shunsuke;Kawai Yasuhiko;大久保 力廣;岡本英治，矢野哲也，関根一光，井上雄介，白石泰之，山家智之，三田村好矩;岡本英治,三田村好矩;岡本英治;岡本英治，矢野哲也，関根一光，井上雄介，白石泰之，山家智之，三田村好矩
• 通讯作者: 岡本英治，矢野哲也，関根一光，井上雄介，白石泰之，山家智之，三田村好矩

血管内設置式超小型軸流血液ポンプver2試作モデルとその性能

血管内超紧凑型轴流血泵ver2原型模型及其性能

• 发表时间: 2023
• 作者: Kimoto Katsuhiko;Kimoto Suguru;Hoshi Noriyuki;Sato Yusuke;Yoneyama Yoshikazu;Takebe Jun;Ichikawa Tetsuo;Murata Hiroshi;Nishimura Masahiro;Minakuchi Shunsuke;Kawai Yasuhiko;大久保 力廣;岡本英治，矢野哲也，関根一光，井上雄介，白石泰之，山家智之，三田村好矩
• 通讯作者: 岡本英治，矢野哲也，関根一光，井上雄介，白石泰之，山家智之，三田村好矩

世界における血管内設置超小型補助人工心臓の現状

全球血管内安装超小型辅助人工心脏现状

• 发表时间: 2022
• 作者: Kimoto Katsuhiko;Kimoto Suguru;Hoshi Noriyuki;Sato Yusuke;Yoneyama Yoshikazu;Takebe Jun;Ichikawa Tetsuo;Murata Hiroshi;Nishimura Masahiro;Minakuchi Shunsuke;Kawai Yasuhiko;大久保 力廣;岡本英治，矢野哲也，関根一光，井上雄介，白石泰之，山家智之，三田村好矩;岡本英治,三田村好矩
• 通讯作者: 岡本英治,三田村好矩

経皮的エネルギー伝送システムの現況と課題

经皮能量传输系统的现状与挑战

• 发表时间: 2022
• 作者: Kimoto Katsuhiko;Kimoto Suguru;Hoshi Noriyuki;Sato Yusuke;Yoneyama Yoshikazu;Takebe Jun;Ichikawa Tetsuo;Murata Hiroshi;Nishimura Masahiro;Minakuchi Shunsuke;Kawai Yasuhiko;大久保 力廣;岡本英治，矢野哲也，関根一光，井上雄介，白石泰之，山家智之，三田村好矩;岡本英治,三田村好矩;岡本英治
• 通讯作者: 岡本英治