完全磁気浮上式の小型遠心式左室補助装置の脈動運転下での血行動態性能。脈動運転下での完全磁気浮上式小型遠心式左室補助装置の血行動態性能：in vitro試験

Hemodynamic performance of a compact centrifugal left ventricular assist device with fully magnetic levitation under pulsatile operation: An in vitro study.

• Tingting Wu
• Hao Lin
• Yuxin Zhu
• Penghui Huang
• Frank Lin
• Chen Chen
• Po-Lin Hsu

抄録

連続フロー式心室補助装置を長期的に使用すると、弁の機能不全や消化管出血などの脈動性の低下に関連した合併症を引き起こす可能性がある。一つの実行可能な解決策は、連続フロー心室補助装置において速度調節を伴う脈動性フロー補助を製造することである。脈動動作制御アルゴリズムを有する第３世代の血液ポンプは、最初に、様々な速度、振幅、および波形において、脈動モードの下で単独で特徴付けられた。次に、このポンプをモック循環システムに組み込んで、連続運転と異なる脈動運転を使用した場合のin vitro血行動態効果を評価した。脈動性は、余剰血行動態エネルギーによって評価した。結果は、脈動性操作が十分な血行力学的補助を提供し、循環系の脈動性（５３％増分）、平均大動脈圧（６５％増分）、および心拍出量（２７％増分）を増加させることを示した。脈動性運転支援下でのシステムの脈動性は、連続運転支援下と比較して147％増加した。脈動運転の血行動態性能は位相シフトの影響を受けやすく、生理学的制御の最適化のためのタッキング角となりうる。本研究では、心室補助のための異なる脈動操作を用いた第三世代の血液ポンプが有望であることを見出した。

Long-term using continuous flow ventricular assist devices could trigger complications associated with diminished pulsatility, such as valve insufficiency and gastrointestinal bleeding. One feasible solution is to produce pulsatile flow assist with speed regulation in continuous flow ventricular assist devices. A third-generation blood pump with pulsatile operation control algorithm was first characterized alone under pulsatile mode at various speeds, amplitudes, and waveforms. The pump was then incorporated in a Mock circulation system to evaluate in vitro hemodynamic effects when using continuous and different pulsatile operations. Pulsatility was evaluated by surplus hemodynamic energy. Results showed that pulsatile operations provided sufficient hemodynamic assistance and increased pulsatility of the circulatory system (53% increment), the mean aortic pressure (65% increment), and cardiac output (27% increment). The pulsatility of the system under pulsatile operation support was increased 147% compared with continuous operation support. The hemodynamic performance of pulsatile operations is susceptible to phase shifts, which could be a tacking angle for physiological control optimization. This study found third-generation blood pumps using different pulsatile operations for ventricular assistance promising.