2003 Fiscal Year Annual Research Report

動脈圧反射失調による起立性低血圧を克服するバイオニック装置の臨床応用

Research Project

Project/Area Number	15300165
Research Institution	Kochi University
Principal Investigator	佐藤隆幸高知大学, 医学部, 教授 (90205930)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	山崎文靖高知大学, 医学部附属病院, 助手 (10243841) 谷俊一高知大学, 医学部, 教授 (90136250) 柿沼由彦高知大学, 医学部, 助教授 (60265866) 安藤元紀高知大学, 医学部, 助手 (20222789) 牛田享宏高知大学, 医学部附属病院, 助手 (60304680)
Keywords	動脈圧反射 / シャイ・ドレーガー症候群 / 起立性低血圧 / 交感神経 / フィードバック / バイオニック
Research Abstract	1.研究の目的:老年医学の進歩とともに,加齢にともなう動脈圧反射障害による起立性低血圧が多くの寝たきり老人の一義的な原因であることが報告されるようになった。また,中高年を好発年齢とする進行性の神経変性疾患,例えば,シャイ・ドレーガー症候群・多系統萎縮症,あるいは,外傷による高位脊髄損傷などでは,生命維持に極めて重要な血管運動中枢が侵されたり,交感神経遠心路障害により,圧反射機能が廃絶するため,重度の起立性低血圧や起立性失神をおこすようになる。そして最期には,寝たきり状態となり(全面介助率45%,厚生労働省の平成9年度療養生活実態調査),生活の質が著しく障害される。さらに,嚥下性肺炎や尿路感染症を繰り返し(入院率60%),死にいたることが多い。残念なことに,現在のところ治療の手だては全くない。そこで,本研究では,二年間の実験的臨床研究により,起立性低血圧を克服するための機能代行装置「バイオニック動脈圧反射装置」に不可欠なヒト血管運動中枢の動作原理の同定およびヒト交感神経の有効な刺激方法を開発する。 2.本年度の研究実績動脈圧反射の機能再建デバイスとして臨床応用可能なバイオニック装置を開発するために,ヒトの血管運動性交感神経を刺激する方法として,硬膜外カテーテル電極を用いた方法を開発した。圧反射失調の臨床的モデルとなる全身麻酔中の患者を対象に,硬膜外腔からの電気刺激に対する動脈圧応答を伝達関数として同定した。この伝達関数を利用して,ヒトの血圧を自動制御するためのシステムの設計に成功した。比例・積分補償型のネガティブフィードバック制御により十分ヒトの血圧を制御可能であることがわかった。

Research Products
(18 results)

All Other

All Publications (18 results)

[Publications] Zhang D: "Neural reflex hypotension induced by very small dose of hypertonic NaCl solution in anesthetized rats."Jpn J Physiol. (in press). (2004)
[Publications] Kakinuma Y: "Continuous intravenous administration of a low dose of epoprostenol greatly decreases serum level of endothelin-1 in primary pulmonary hypertension."Angiology. (in press). (2004)
[Publications] Li M: "Vagal nerve stimulation markedly improves long-term survival after chronic heart failure in rats."Circulation. 109. 120-124 (2004)
[Publications] Maki S: "The endothelin receptor antagonist ameliorates the hypertensive phenotypes of transgenic hypertensive mice with renin-angiotensin genes and discloses roles of organ specific activation of endothelin system in transgenic mice."Life Sciences. 74. 1105-1118 (2004)
[Publications] Zhang D: "Carotid-sinus baroreflex modulation of core and skin temperatures in rats : an open-loop approach."Jpn J Physiol. 53. 461-466 (2003)
[Publications] Tatewaki T: "Biphasic response of action potential duration to sudden sympathetic stimulation in anesthetized cats."Circ J. 67. 876-880 (2003)
[Publications] Sato T: "Dynamics of sympathetic baroreflex control of arterial pressure in rats."Am J Physiol. 285. R262-R270 (2003)
[Publications] Sawada S: "Aquaporin-1 (AQP1) is expressed in the stria vascularis of rat cochlea."Hear Res. 181. 15-19 (2003)
[Publications] Tani T: "Functional importance of degenerative spondylolisthesis in cervical spondylotic myelopathy in the elderly."Spine. 28. 1128-1134 (2003)
[Publications] Kishimoto H: "Paradoxical enhancement of spinal-cord-evoked potentials rostral and caudal to the site of progressive cord compression in the cat."Spinal Cord. 41. 231-238 (2003)
[Publications] Ishida K: "Recovery of spinal cord conduction after surgical decompression for cervical spondylotic myelopathy : serial somatosensory evoked potential studies."Am J Phys Med Rehabil. 82. 130-136 (2003)
[Publications] Sato K: "Rhythm-independent feature of heart rate dynamics common to atrial fibrillation and sinus rhythm in patients with paroxysmal atrial fibrillation"J Cardiol. 42. 269-276 (2003)
[Publications] Kudo Y: "Clinical significance of low voltage in asymptomatic patients with pericardial effusion free of heart disease."Chest. 124. 2064-2067 (2003)
[Publications] Sugiura T: "Left ventricular free wall rupture after reperfusion therapy for acute myocardial infarction."Am J Cardiol. 92. 282-284 (2003)
[Publications] Yokoyama T: "Aspirin reversal--an incremental administration of aspirin shortens the bleeding time prolonged by low-dose aspirin."Masui. 52. 399-401 (2003)
[Publications] 佐藤隆幸: "起立性低血圧の機序と治療.「Annual Review 神経 2004」(柳澤信夫,篠原幸人,岩田誠,清水輝夫,寺本明編)XV.自立神経疾患"中外医学社. 6 (2004)
[Publications] Sato T: "Bionic Baroreflex in PRIMER ON THE AUTONOMIC NERVOUS SYSTEM Second Edition. edited by Robertson D et al."Elsevier Science(in press). (2004)
[Publications] 佐藤隆幸: "橈骨動脈と大動脈の脳波の比較-伝達関数の意義.「脈をどう診るか-新しい脈波の臨床応用」(臨床動脈波研究会小澤利男,増田善昭,山科章編)"Elsevier Science (USA). 8 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

動脈圧反射失調による起立性低血圧を克服するバイオニック装置の臨床応用

Principal Investigator

佐藤 隆幸 高知大学, 医学部, 教授 (90205930)

Research Products

[Publications] Zhang D: "Neural reflex hypotension induced by very small dose of hypertonic NaCl solution in anesthetized rats."Jpn J Physiol. (in press). (2004)

[Publications] Kakinuma Y: "Continuous intravenous administration of a low dose of epoprostenol greatly decreases serum level of endothelin-1 in primary pulmonary hypertension."Angiology. (in press). (2004)

[Publications] Li M: "Vagal nerve stimulation markedly improves long-term survival after chronic heart failure in rats."Circulation. 109. 120-124 (2004)

[Publications] Maki S: "The endothelin receptor antagonist ameliorates the hypertensive phenotypes of transgenic hypertensive mice with renin-angiotensin genes and discloses roles of organ specific activation of endothelin system in transgenic mice."Life Sciences. 74. 1105-1118 (2004)

[Publications] Zhang D: "Carotid-sinus baroreflex modulation of core and skin temperatures in rats : an open-loop approach."Jpn J Physiol. 53. 461-466 (2003)

[Publications] Tatewaki T: "Biphasic response of action potential duration to sudden sympathetic stimulation in anesthetized cats."Circ J. 67. 876-880 (2003)

[Publications] Sato T: "Dynamics of sympathetic baroreflex control of arterial pressure in rats."Am J Physiol. 285. R262-R270 (2003)

[Publications] Sawada S: "Aquaporin-1 (AQP1) is expressed in the stria vascularis of rat cochlea."Hear Res. 181. 15-19 (2003)

[Publications] Tani T: "Functional importance of degenerative spondylolisthesis in cervical spondylotic myelopathy in the elderly."Spine. 28. 1128-1134 (2003)

[Publications] Kishimoto H: "Paradoxical enhancement of spinal-cord-evoked potentials rostral and caudal to the site of progressive cord compression in the cat."Spinal Cord. 41. 231-238 (2003)

[Publications] Ishida K: "Recovery of spinal cord conduction after surgical decompression for cervical spondylotic myelopathy : serial somatosensory evoked potential studies."Am J Phys Med Rehabil. 82. 130-136 (2003)

[Publications] Sato K: "Rhythm-independent feature of heart rate dynamics common to atrial fibrillation and sinus rhythm in patients with paroxysmal atrial fibrillation"J Cardiol. 42. 269-276 (2003)

[Publications] Kudo Y: "Clinical significance of low voltage in asymptomatic patients with pericardial effusion free of heart disease."Chest. 124. 2064-2067 (2003)

[Publications] Sugiura T: "Left ventricular free wall rupture after reperfusion therapy for acute myocardial infarction."Am J Cardiol. 92. 282-284 (2003)

[Publications] Yokoyama T: "Aspirin reversal--an incremental administration of aspirin shortens the bleeding time prolonged by low-dose aspirin."Masui. 52. 399-401 (2003)

[Publications] 佐藤隆幸: "起立性低血圧の機序と治療.「Annual Review 神経 2004」(柳澤信夫,篠原幸人,岩田 誠,清水輝夫,寺本 明 編)XV.自立神経疾患"中外医学社. 6 (2004)

[Publications] Sato T: "Bionic Baroreflex in PRIMER ON THE AUTONOMIC NERVOUS SYSTEM Second Edition. edited by Robertson D et al."Elsevier Science(in press). (2004)

[Publications] 佐藤隆幸: "橈骨動脈と大動脈の脳波の比較-伝達関数の意義.「脈をどう診るか-新しい脈波の臨床応用」(臨床動脈波研究会 小澤利男,増田善昭,山科 章 編)"Elsevier Science (USA). 8 (2003)

佐藤隆幸高知大学, 医学部, 教授 (90205930)

[Publications] 佐藤隆幸: "起立性低血圧の機序と治療.「Annual Review 神経 2004」(柳澤信夫,篠原幸人,岩田誠,清水輝夫,寺本明編)XV.自立神経疾患"中外医学社. 6 (2004)

[Publications] 佐藤隆幸: "橈骨動脈と大動脈の脳波の比較-伝達関数の意義.「脈をどう診るか-新しい脈波の臨床応用」(臨床動脈波研究会小澤利男,増田善昭,山科章編)"Elsevier Science (USA). 8 (2003)