テーマ「人工心臓の動きを視る」

　産業技術総合研究所では体内埋込み型人工心臓をめざして，羽根車の一端を永久磁石の磁気軸受で，他端をピボット軸受で接触支持する，一点支持型遠心ポンプ（モノピボット磁気支持機構）の開発を行ってきた．本システムでは，唯一の機械的接触点であるピボットの溶血特性と抗血栓性が課題であった．
　溶血特性については，溶血試験によりピボット接触面積を低減することで、手術用遠心ポンプより血球破壊が少なくなることを確認した．
　抗血栓性については，可視化実験と動物実験で評価してきた．開発ポンプの拡大相似模型に屈折率を合わせた溶液と等比重の粒子を入れ，連続光レーザシートで照明して可視化し，高速ビデオで収録した画像を粒子追跡法で自動解析した．相対よどみ領域を血小板付着ないし血液凝固の発生部位と見なして，可視化による発生箇所の特定と除去を試みた．インペラ裏面の２次流れを可視化することにより，ホール径を最適化し，血栓の生じやすい低剪断域を除去した．これらの血液ポンプの抗血栓性を確かめるため，ヒツジによる約１週間の動物実験を，ポンプ外付け左心バイパス形態で反復実施した．その結果，ホール中央集中型で，ホール径を上記最適形状とすることで，ほぼすべての血栓を解消できることを確認した．