体外設置型補助人工心臓におけるカニューレが補助流量に与える影響と制御
現在，植込型補助人工心臓が主流となっているが，短期の補助など体外設置型補助人工心臓が有利な場合もある．しかし，体外式補助人工心臓の場合，カニューレの太さや長さが補助流量に何らかの影響を与えることが懸念される．そこで本研究では，カニューレの太さや長さが補助流量に与える影響を調査するとともに，制御によって補償することを目的とした． ポンプの静特性であるHQ曲線は自己心の拍動成分の減衰や受動的な流量変化についての情報を持つ，本研究ではポンプと流入および流出カニューレを含めたHQ曲線を得た．また得られたデータから，HQ曲線を表すモデルを構築し，任意の動作点におけるHQ曲線の傾きを評価した．その結果，カ...
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| Published in | Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering Vol. 55Annual; no. 4AM-Abstract; p. 270 |
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| Main Authors | , , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
公益社団法人 日本生体医工学会
2017
Japanese Society for Medical and Biological Engineering |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1347-443X 1881-4379 |
| DOI | 10.11239/jsmbe.55Annual.270 |
Cover
| Abstract | 現在，植込型補助人工心臓が主流となっているが，短期の補助など体外設置型補助人工心臓が有利な場合もある．しかし，体外式補助人工心臓の場合，カニューレの太さや長さが補助流量に何らかの影響を与えることが懸念される．そこで本研究では，カニューレの太さや長さが補助流量に与える影響を調査するとともに，制御によって補償することを目的とした． ポンプの静特性であるHQ曲線は自己心の拍動成分の減衰や受動的な流量変化についての情報を持つ，本研究ではポンプと流入および流出カニューレを含めたHQ曲線を得た．また得られたデータから，HQ曲線を表すモデルを構築し，任意の動作点におけるHQ曲線の傾きを評価した．その結果，カニューレを細くした場合において，回転数を上昇させることにより流量を維持できるが，動作点付近のHQ曲線の傾きが急になることが示された.この時，収縮期に回転数を上げ，拡張期に回転数を下げるコパルス制御を行うことでHQ曲線の傾きは緩やかになり，カニューレを細くした場合においてもポンプ本体のHQ曲線と同等の流量特性が得られることが示唆された. |
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| AbstractList | 現在，植込型補助人工心臓が主流となっているが，短期の補助など体外設置型補助人工心臓が有利な場合もある．しかし，体外式補助人工心臓の場合，カニューレの太さや長さが補助流量に何らかの影響を与えることが懸念される．そこで本研究では，カニューレの太さや長さが補助流量に与える影響を調査するとともに，制御によって補償することを目的とした． ポンプの静特性であるHQ曲線は自己心の拍動成分の減衰や受動的な流量変化についての情報を持つ，本研究ではポンプと流入および流出カニューレを含めたHQ曲線を得た．また得られたデータから，HQ曲線を表すモデルを構築し，任意の動作点におけるHQ曲線の傾きを評価した．その結果，カニューレを細くした場合において，回転数を上昇させることにより流量を維持できるが，動作点付近のHQ曲線の傾きが急になることが示された.この時，収縮期に回転数を上げ，拡張期に回転数を下げるコパルス制御を行うことでHQ曲線の傾きは緩やかになり，カニューレを細くした場合においてもポンプ本体のHQ曲線と同等の流量特性が得られることが示唆された. An implantable type ventricular assist device becomes mainstream, but an extracorporeal type pump has advantage in case of short term assistance. However, in the case of extracorporeal type device, it is expected that the assist flow is affected by cannula diameter and length. In this study, the influence of diameter and length of the cannula on assist flow was investigated and compensation method by pump control was proposed.The HQ curves combining cannula with pump was obtained. The model expressing HQ curve was identified from measured data and the slope of HQ curve at any drive point was evaluated. In result, although the same assist flow was actualized in small diameter by high pump speed, the slope of HQ curve around driving point became steep. Besides, the result indicated that the steepness was compensated by dynamic rotational speed control such as co-pulse mode control. 現在，植込型補助人工心臓が主流となっているが，短期の補助など体外設置型補助人工心臓が有利な場合もある．しかし，体外式補助人工心臓の場合，カニューレの太さや長さが補助流量に何らかの影響を与えることが懸念される．そこで本研究では，カニューレの太さや長さが補助流量に与える影響を調査するとともに，制御によって補償することを目的とした． ポンプの静特性であるHQ曲線は自己心の拍動成分の減衰や受動的な流量変化についての情報を持つ，本研究ではポンプと流入および流出カニューレを含めたHQ曲線を得た．また得られたデータから，HQ曲線を表すモデルを構築し，任意の動作点におけるHQ曲線の傾きを評価した．その結果，カニューレを細くした場合において，回転数を上昇させることにより流量を維持できるが，動作点付近のHQ曲線の傾きが急になることが示された.この時，収縮期に回転数を上げ，拡張期に回転数を下げるコパルス制御を行うことでHQ曲線の傾きは緩やかになり，カニューレを細くした場合においてもポンプ本体のHQ曲線と同等の流量特性が得られることが示唆された. |
| Author | 田中, 明 白石, 泰之 本村, 禎 神保, 有紀 吉澤, 誠 山家, 智之 |
| Author_FL | Jimbo Yuki Shiraishi Yasuyuki Yambe Tomoyuki Motomura Tadashi Tanaka Akira Yoshizawa Makoto |
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| Copyright | 2017 社団法人日本生体医工学会 |
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| DOI | 10.11239/jsmbe.55Annual.270 |
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| Discipline | Engineering |
| DocumentTitleAlternate | Investigation of an effect of cannula size on assist flow and compensation by pump control |
| DocumentTitle_FL | Investigation of an effect of cannula size on assist flow and compensation by pump control |
| EISSN | 1881-4379 |
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| PublicationTitle | Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering |
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| PublicationTitle_FL | TJSBME Trans. jpn. Soc. Med. Bio. Eng 生体医工学 Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering |
| PublicationYear | 2017 |
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| Title | 体外設置型補助人工心臓におけるカニューレが補助流量に与える影響と制御 |
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