本装置は補助循環系医療機器の製品化における研究開発や、補助人工心臓ポンプ・ステント・人工弁などの性能評価、耐久性確認試験用に開発しました。

装置フロー図に示すように、循環回路はリザーバタンク、小型閉鎖型チャンバー(LVC)を一体型にした拍動流発生ポンプ、大動脈用閉鎖型チャンバー、比例電動制御弁で構成され、管路は食品・医薬プロセス等で多く利用されメンテナンス性に優れたフェルール継ぎ手を採用しました。
回路内で生成される左心室圧、大動脈圧、左心房圧等の測定は圧力センサにて測定可能です。
また、大動脈用閉鎖型チャンバーの下流に電磁流量計を搭載し、全拍出流量の測定が可能です。

装置フロー図

用語解説

小型閉鎖型チャンバー(Left Ventricle Chamber)、大動脈用閉鎖型チャンバー(Aortic Compliance Chamber)、比例電動制御弁(末梢抵抗Peripheral Resistance)、リザーバタンク(左心房)、左心室圧(Left Ventrice Pressure)、大動脈圧(Aortic Pressure)、全拍出流量(Total Flow)

ラボハートNCVCの特長

出力波形
一方向弁の流体抵抗、逆流量、柔軟性を考慮した新開発ダックビルバルブを用いています。大動脈用閉鎖型チャンバーの空気量を調節することで大動脈圧力波形の脈圧を任意に設定が可能です。

装置性能例グラフ

左心室波形例

大動脈圧波形例

自動運転

長期試験を考慮して予め設定した試験条件と時間スケジュールにて生活パターン(昼・夜・運動・安静)などを組み込むことが可能です。

弁の評価

拍動流発生ポンプに装着している一方向弁は透明なバルブハウジングで固定されており、弁の開閉状態を外部から確認が可能です。また、機械式の一葉弁や二葉弁、生体弁等を容易にバルブハウジングごと交換が可能注1であり、弁の違いによる各波形への影響や、弁自体の特性(流体抵抗、逆流量、衝撃)比較などにご利用可能です。
弁材質、機構、構造を変更することで弁の機能不全を模擬することも可能注2と考えています。

注1:ご使用するバルブ形態により別途、特注品で製作が可能です、お問合せください。
注2:変更した弁のご使用状況、条件によります。

耐久性

拍動流発生ポンプ、大動脈用閉鎖型チャンバー、比例電動制御弁、管路といった各構成要素に耐久性・信頼性の高い機器を使用しており、ダイヤフラム破れ・亀裂などの装置故障による実験期間のロスタイムを解消しました。

循環流体温度調節

リザーバタンク内のヒーターにより循環流体の温度を一定に制御します。

試験液体

本装置は蒸留水又は十分に浄化された清水以外の生理食塩水やグリセリン水溶液を用いて、血液に等しい比重・粘性に調整された液体でもご使用は可能です。注3

注3:液体の状態、成分等、経年変化による劣化などへの水質保持の機能はありません。本装置の保証範囲外となります。また、グリセリン水溶液の場合は特注となります。
●液性により拍出流量、心室圧力は変動します。

操作画面例
設定画面

設定画面

マニュアル運転

マニュアル運転

運転パターン

運転パターン

概略仕様

全拍出流量 0 – 6.0 L/min(他の設定により最大値を満足しない場合があります)
収縮期左心室圧の最大調整値 300 mmHg迄※
※拡張期の左心室圧は生理的な弛緩と還流でなく、モータ動力によるもので非生理的な若干の負圧を生じます。
拍動数設定範囲 0 – 120 bpm
試験水 清水相当 常温 – 40℃
温調機能 ヒーター制御 37 – 40℃ ±1℃
測定項目 全拍出流量(電磁流量計)、左心房温度(リザーバタンク温度センサ)、左心房圧、左心室圧、大動脈圧、脈圧(付属品の圧力センサによる)
条件設定項目 拍動数(タッチパネル:ポンプストローク数 bpm可変)、拍出流量(タッチパネル:ポンプストローク長%可変)、 末梢抵抗(タッチパネル:比例電動制御弁の開口度%可変)、左心房圧力(手動:リザーバタンク液面レベルの調整)、 左心室圧力(手動:LVC空気量の調整)、大動脈圧力(手動:チャンバー空気量の調整)
自動プログラム運転 あらかじめ拍動数・拍出流量(ストローク長)・末梢抵抗(開口度)を登録した4種類の動作モード(昼・夜・運動・安静)を 10分間隔でスケジュール運転可能させることが可能。144パターン/日
マニュアル運転 拍動流発生ポンプ運転、温調運転、エアー注入弁開閉
外部信号出力 全拍出流量信号:DC4 – 20mA(0 – 20 L/min)
リザーバタンク温度信号:DC4 – 20mA(0 – 50℃)
外部信号入力 流量AL信号入力:無電圧a接点
圧力AL信号入力:無電圧a接点
温度AL信号入力:無電圧a接点
電源 単相AC100V 50/60Hz 消費電力600W
外形寸法・重量 W: 1000 × H: 1410 × D: 1000(mm)・約217 kg

 

補助人工心臓用耐久試験装置「Laboheart NCVC」は「独立行政法人 国立循環器病研究センター 人工臓器部」様と当社が共同研究開発を行った装置です。
「NCVC」は「独立行政法人 国立循環器病研究センター」の登録商標です。「Laboheart」は株式会社イワキの登録商標です。

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