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

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．

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．