2016 Fiscal Year Research-status Report
敗血症性ショックの循環管理、根本治療を自動最適化するコンピュータ制御システム開発
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15K01307
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
上村 和紀 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (10344350)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 生体制御 / 生体治療 / 敗血症 / 敗血症性ショック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
敗血症性ショック状態からの循環蘇生には、大量の輸液療法と、適切な昇圧剤投与が必須である。しかし患者により薬剤応答が異なり、また患者個人でも時間経過で応答は異なるため厳重な循環のモニターと頻回の薬液投与量調節が必要であった。研究代表者らが開発してきた循環管理システム(Uemura et al. IEEE Trans Biomed Eng. 2016 )をさらに発展させ、この敗血症性ショックに対する循環蘇生治療を完全に自動化する、循環管理システムを開発、犬(8頭)の敗血症性ショックモデルにおいてその制御性能を確認した。
システムは血圧(AP)・心拍出量(CO)・中心静脈圧をモニターし、血管抵抗(R)・有効循環血液量(V)・心機能を指標化するように設計した。ノルアドレナリン(NA)によりRを、リンゲル生理食塩水(RiA)によりVを制御し、APとCOを制御する。8頭中4頭の犬では臨床応用を見据えAPとCOは非侵襲的に計測した。全ての犬において大腸菌内毒素を投与しショック状態(AP=42±5mmHg, CO=60±17 ml/min/kg)を作り、システムを適用した。システムは起動後速やかにNAとRiAを投与開始、約40分以内にRiAによりVを、NAによりRを目標値まで改善した。これによりAPは70±2 mmHg、CO は 130±10 ml/min/kgまで改善し、4時間維持した。目標値からの誤差はAP (-1±4 mmHg) とCO (-3±10 ml/min/kg)でわずかであった。APとCOを非侵襲的に計測しても制御は良好であった。
開発された制御システムは敗血症性ショックの患者を救命する上で有用であると期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究の目的の第一段階である、敗血症性ショックの循環蘇生治療システムは臨床応用可能な形まで開発できたので。
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| Strategy for Future Research Activity |
敗血症性ショックにおいて、全身の循環蘇生と同時に心筋障害を予防、あるいは治療することが患者の長期予後の視点から重要である。心保護を達成しつつ循環蘇生することが敗血症性ショックの根本治療につながる。ショック状態において、頻脈は心筋障害を悪化させる一方、徐脈にすることで心保護が達成できる可能性がある。臨床で用いられている徐脈薬のイバブラジン、またベータ遮断薬の同時投与を行い、敗血症性ショックにおいて、心保護と循環蘇生が両立できるかを検討する。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額2,174円は当初、実験の試薬代に使用予定であったが、実験の効率化により費用が安く抑えられたために生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成29年度は実験に試薬を用いる予定であり、当初予定より高額になる可能性もある。それらに使用する予定である。
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