西田 正浩/NISHIDA Masahiro
健康医工学研究部門
Health and Medical Research Institute
総括研究主幹
研究テーマ
- 部門における研究推進及び支援
- 血液ポンプの流体力学的血液適合設計
- 医療機器開発ガイダンス策定への協力
研究内容
部門における研究推進の総括業務を実施する。血液ポンプの溶血特性や抗血栓性は、血流のせん断の大きさに関与するため、数値流体力学解析や血液適合性試験の結果を基に、血液ポンプの血液適合設計を実現する。医療機器開発ガイダンス策定事業に協力する。
キーワード
血液ポンプの流体力学的血液適合設計
技術内容
急性心筋梗塞や脳卒中などによる重症心不全患者、また新型コロナウイルス感染症による重症呼吸不全患者の生命維持には、エクモ(体外式膜型人工肺)が不可欠です。エクモ治療では、心臓や肺が回復するまで数週間にわたり血液循環やガス交換を代替する必要があるため、産業技術総合研究所では、連続1か月間使用可能な遠心血液ポンプの開発を進めています。 しかし、血液ポンプは機械であるため、溶血(赤血球破壊)や血栓形成(血液凝固)がポンプ内部で発生するリスクがあります。そこで、モノピボット軸受や動圧軸受を採用した遠心血液ポンプの構造の提案と、数値流体解析による内部形状の最適化を行い、血液適合性の向上を図っています。 これまで、数値流体力学解析、流れの可視化、動物血を用いた溶血試験・抗血栓性試験など多様な評価試験法を確立し、得られた評価結果の生体内での再現性も確認してきました。これらの成果は血液ポンプの最適設計に加え、循環器系医療デバイスの承認申請に必要な試験データの提供にも活用されています。
関連文献
- M. Nishida et al., Artificial Organs, 2016, [doi/10.1111/aor.12697]
- M. Nishida et al., Artificial Organs, 2009, [doi/10.1111/j.1525-1594.2009.00730.x]
- 西田正浩 et al., ながれ, 2017, [doi/10.11239/jsmbe.43.85]
応用可能な産業分野キーワード