Effect of the Pulsatile Extracorporeal Membrane Oxygenation for Acute Respiratory Distress Syndrome -comparison of nonpulsatile ECMO-
| Project/Area Number |
19K09407
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55060:Emergency medicine-related
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| Research Institution | Nippon Bunri University (2020-2022)
Junshin Gakuen University (2019) |
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Principal Investigator |
ITOH Hideshi 日本文理大学, 工学部, 教授 (50711462)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
市場 晋吾 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (30284102)
岡原 重幸 純真学園大学, 医療工学科, 准教授 (50771185)
小畑 秀明 岡山理科大学, 工学部, 准教授 (60437118)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | ECMO / 重症呼吸不全 / 拍動流 / 定常流 / RV-PA / ARDS / 救急医学 / 集中治療医学 / 呼吸不全 / 体外循環 / 補助循環 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は「人工肺と血液ポンプを用いた体外循環回路による治療」（Extracorporeal Membrane Oxygenation:ECMO）における拍動流補助循環法による重症呼吸不全の肺機能改善効果を明らかにする。
具体的には、以下の研究を実施する。
１） In-Vitro試験にて肺血管抵抗変化を模擬したオーバーフロー式模擬循環回路にて血液粘性実験を実施し、拍動流ECMOが生体を模擬した肺血管抵抗変化にも対応できることを圧―流量曲線を描いて証明する。
２）重症呼吸不全モデルの小動物実験において、拍動流ECMOと定常流ECMOの比較を実施し、拍動流ECMOの肺機能改善効果について証明する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The golden standard of veno-venous ECMO with continuous flow for Acute Respiratory Distress Syndrome. This study aimed to investigate the impact of the right ventricle on pulmonary artery extracorporeal membrane oxygenation (RV-PA ECMO) for acute respiratory dysfunction with/ or without pulsatile flow during the RV-PA ECMO. We used the bronchoalveolar lavage procedure with intrapulmonary administration of warm saline to establish a severe acute respiratory distress syndrome model. The observation of pneumocytes clearly showed less pulmonary edema, pulmonary fibrosis, and inflammation after the RV-PA ECMO treatment. The concentration of IL-6 was less in the pulsatile group than in the non-pulsatile group. Our study demonstrated that the pulsatile RV-PA ECMO was less vasoconstrictive and supplied more effective oxygenated pulmonary flow than the non-pulsatile RV-PA ECMO. The pulsatile RV-PA ECMO ameliorates pulmonary circulation and facilitate recovery from acute respiratory failure.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究結果より、RV-PA ECMOを導入することで従来からあるV-V ECMO(右心房脱血・送血)よりも高効率的に酸素加血を傷害肺へ送ることができる。さらに、拍動流を付加させたRV-PA ECMOを用いることで右心室の過負荷を軽減でき、拍動による肺動脈血管内皮及び肺の毛細血管への刺激によって、肺の炎症を抑制できるだけでなく肺血管抵抗を減少させ、肺血流の増加を得ることができることが判明した。このことから、本研究にある拍動流 RV-PA ECMOは重症呼吸不全の肺機能改善効果が明らかになり、重症呼吸不全に対する治療効果と生存退院向上に寄与することが期待される。
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Report
(5 results)
Research Products
(53 results)
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[Journal Article] 人工肺 ─総説 20222022
Author(s)
原伸太郎，市場晋吾
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Journal Title
Jinko Zoki
Volume: 51
Issue: 3
Pages: 141-144
DOI
ISSN
0300-0818, 1883-6097
Year and Date
2022-12-15
Related Report
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[Journal Article] Early short course of neuromuscular blocking agents in patients with COVID-19 ARDS: a propensity score analysis2022
Author(s)
Li Bassi G, Gibbons K, Dalton HJ, White N, Corley A, Hinton S, Forsyth S, Laffey JG, Fan E, Fanning JP, Panigada M, Bartlett R, Brodie D, Burrell A, Chiumello D, Elhazmi A, Esperatti M, Grasselli G, Hodgson C, Ichiba S, Luna C, Marwali E, Merson L, Murthy S, Nichol A, Ogino M, Pelosi P, Torres A, Ng PY, Fraser JF
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Journal Title
Crit Care
Volume: 26(1)
Issue: 1
Pages: 141-141
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] COVID-19 Critical Care Consortium. An appraisal of respiratory system compliance in mechanically ventilated covid-19 patients2021
Author(s)
4.Li Bassi G, Suen JY, Dalton HJ, White N, Shrapnel S, Fanning JP, Liquet B, Hinton S, Vuorinen A, Booth G, Millar JE, Forsyth S, Panigada M, Laffey J, Brodie D, Fan E, Torres A, Chiumello D, Corley A, Elhazmi A, Hodgson C, Ichiba S, Luna C, Murthy S, Nichol A, Ng PY, Ogino M, Pesenti A, Trieu HT, Fraser JF
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Journal Title
Crit Care
Volume: 25
Issue: 11
Pages: 199-199
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Catheter related thrombosis after cardiac surg-ery in patients with central venous and pulmonary artery catheters inserted into the right internal jugular vein: a single-center, prospective, observational study2021
Author(s)
7.Idei M, Seino Y, Sato N, Saishu Y, Goto S, Namekawa M, Moriwaki S, Ishikawa J, Kamei D, Nakagawa M, Ichiba S, Nomura T
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Journal Title
Heart vessels
Volume: 37
Issue: 4
Pages: 691-696
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] An appraisal of respiratory system compliance in mechanically ventilated covid-19 patients2021
Author(s)
Li Bassi G, Suen JY, Dalton HJ, Liquet B, Hinton S, Millar JE, Forsyth S, Panigada M, Laffey J,Corley A, Hodgson C, Ichiba S, Luna C, Murthy S, Nichol A, Ng PY, Ogino M, Pesenti A, Trieu HT, Fraser JF; COVID-19 Critical Care Consortium
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Journal Title
Crit Care.
Volume: 25
Issue: 1
Pages: 199-199
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] 集中治療における重症心不全に対する補助循環によるブリッジ-VA-ECMO,ECPELLA,VAD- 当院における心原性ショックに対するMCSブリッジ戦略2023
Author(s)
山田 有希子, 市原 有起, 飯塚 慶, 齋藤 聡, 菊池 規子, 服部 英敏, 萩原 誠久, 市場 晋吾, 野村 岳志, 新浪 博士
Organizer
第50回日本集中治療医学会
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