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東京大學醫學研究所使用PTC Creo提升全人工心臟發展

上網時間: 2014年12月10日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:人工心臟  Creo  設計軟體  全人工心臟  植入式 

PTC宣佈人工心臟研發先驅- 東京大學醫學研究所使用 PTC Creo 設計軟體開發全人工心臟。東京大學醫學研究所在 1959 年開始人工心臟研究,並自 1970 年來成功執行多啟動物實驗。其中,推動研究團隊達成目標並於 2016 年開發出完全植入式全人工心臟,其不可或缺的要素就是PTC Creo 先進的 3D 建模能力。

世界衛生組織(WHO)估計全世界有 2 千萬人患有心臟衰竭,每年新增診斷病例高達 2 百萬例,全球每年約有 5,000 例心臟移植。據報導,日本心臟移植平均等待時間為 981 天。心臟疾病日漸盛行,與心臟捐贈嚴重不足成為推動人工心臟研究背後的力量。研發出完全可取代人類心臟的植入式人工心臟,將為醫學上的重大突破。

人工心臟有兩種,一種是全人工心臟,可完全取代人類心臟;另一種是心室輔助器,植入人體,輔助原有心臟的血液運送能力。東大人工心臟研發團隊致力於全人工心臟的全面性研究和開發,使用 PTC Creo 發展出具流體動力磁懸浮葉輪的人工心臟,使用幫浦內血液作為潤滑劑 (流體動力軸承),可望大幅改善產品的耐用性。2008 年,東大人工心臟研發團隊植入全人工心臟於山羊中,該山羊於術後存活 153 天,創下日本首例全人工心臟存活記錄。團隊亦採用由血液循環幫浦和體外電源裝置組成的氣壓驅動全人工心臟,也成功讓山羊存活 532 天,此手術仍是目前植入全人工心臟動物中世界最長存活記錄。

東京大學自 2003 年開始運用 PTC Creo 前一代的 Pro/ENGINEER 設計軟體,在人工心臟的設計過程中製作 3D 模型,並於2012 年將軟體升級為 PTC Creo。研究團隊認為,下一代全人工心臟將配備非接觸式旋轉幫浦,並採用 PTC CAD 解決方案將資訊以視覺化方式呈現,提升裝置性能、增進效率和耐用性,並設計出能改善血流的幫浦。PTC Creo 3D 建模能力在組件加工和流體動力學數值模擬方面亦扮演重要的角色。2014 年 10 月,團隊使用 PTC Creo 大幅改善人工心臟模型流體動力軸承的穩定性,成功解決溶血和血栓問題。PTC Creo其創造 3D 模型的斷面和動畫、呈現生動易懂的圖像資料,亦有助團隊成員們共同合作。

東京大學醫學研究所生物醫學工程學系助理教授暨人工心臟研發團隊成員 Takashi Isoyama 博士表示:「PTC Creo 是我們開發環境不可或缺的一部份,為團隊建造人工心臟的標準解決方案。除了組件加工以外,PTC Creo 也使設計和研究過程更加順利,讓團隊更接近目標、向前邁進一大步。」

PTC 全球教育部門資深副總裁 John Stuart 表示:「我們很高興能協助東京大學的創新研究,PTC 致力於協助每個世代解決現實世界的挑戰,讓我們公司、客戶和社會持續蓬勃發展。全人工心臟的研究就是一個絕佳的例子,展現出學術研究機構如何使用 PTC 頂尖的技術解決方案,賦予學生良好的職場競爭力。」





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