ドナー肺の冷保存と体外肺灌流を組合わせた体外肺保存装置の開発と最適保存条件の検討
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21H02994
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
小阪 亮 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (10415680)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新井川 弘道 東北大学, 大学病院, 講師 (80636027)
大内 克洋 東京医科歯科大学, 統合研究機構, 准教授 (20322084)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
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| Keywords | 体外肺灌流 / 冷保存 / 肺機能評価 / 灌流制御 / 機能評価 / 体外肺保存装置 / 最適保存条件 |
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| Outline of Research at the Start |
肺移植は重症肺疾患患者に対する根源的な治療法として実施されているが、ドナー不足が問題となっている。そのため、ドナー肺の保存時間の延長と肺機能の評価を目的に体外肺灌流(EVLP)が注目されている。臨床におけるヒト肺の保存において、冷保存とEVLPを組み合わせることで、合計14.5時間の肺保存が実現できたと報告があるが、肺の冷保存とEVLPの切り替えには、煩雑な作業と熟練した技術が必要である。さらに、冷保存とEVLPを組み合わせた最適な肺の保存条件は明らかになっていない。本提案ではドナー肺の冷保存とEVLPを組み合わせた体外肺保存装置を開発した上で、ドナー肺の長期保存のための最適条件の検討を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
肺移植は重症肺疾患患者に対する根源的な治療法として実施されているが、慢性的なドナー不足が問題となっている。そのため、ドナー肺の保存時間の延長と肺機能の評価を目的に体外肺灌流(EVLP)が注目されている。臨床におけるヒト肺の保存において、冷保存とEVLPを組み合わせることで、合計14.5時間の肺保存が実現できたと報告があるが、肺の冷保存とEVLPの切り替えには、煩雑な作業と熟練した技術が必要である。本提案ではドナー肺の冷保存とEVLPを組み合わせた体外肺保存装置を開発するとともに、ドナー肺の長期保存のための検討を行った。
2023年度は、体外肺保存装置の試作とブタ肺を用いた肺機能の長期保存について検討した。体外肺保存装置では、直動アクチュエータと3Dプリンタで製作した冷保存とEVLPの灌流回路の切り替え機構と、ドナー肺の左房圧を目標値に調整する自動制御機構、ベンチレータの駆動条件の自動切り替え機構、EVLP中の灌流条件（圧力、流量、温度、ポンプ回転数）の制御機構を開発した。冷保存とEVLPを組み合わせた肺の長期保存を検討するため、臨床と同様のプロトコルでブタの肺を摘出した後、冷保存を5時間実施し、灌流液に赤血球を含まないトロント式EVLPを24時間実施した。EVLP後、1時間の冷保存を組み合わせた後、血液ガス計測の精度の高い灌流液に赤血球を含んだLund式EVLPを1時間実施して肺機能を評価した。本試験の結果、冷保存とEVLPを組み合わせることで、Lund式のEVLP中に得られた生理パラメータの１つである最高気道内圧はやや高めであったものの、他の生理パラメータから評価すると、ドナー肺は移植可能な肺機能を有していると考えられた。本結果から、冷保存とEVLPを組み合わせることで肺機能の長期保存が実現できる可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(5 results)
