2016 Fiscal Year Research-status Report
小動物による補助人工心臓モデルの循環システムの構築と心機能解析
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16K21708
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
竹下 大輔 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 流動研究員 (60761020)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 左心室補助 / 補助循環 / ランゲンドルフ灌流 / P-V Loop |
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| Outline of Annual Research Achievements |
背景：近年，植込み型左心補助人工心臓 (LVAD)の適用拡大としてDT (Destination Therapy) 目的の使用についての治験が行われ始めている．欧米では，10年以上前からDTが行われている．日本では，移植待機期間が年々長期化しており，新しくVADを付けた人は，より長期に伸びる可能性がある．その為にもDTの影響についての研究が不可欠である．大型動物を用いた研究は，デバイスの価格や大掛りな手術が必要である為，LVADによる心機能の評価実験を簡単には行えない現状がある．LVADが心臓に与える影響を評価するには，力学的エネルギー学的観点からも評価を行う必要がある．マウス・ラット等の小動物においては，遺伝子改変や投薬,手術による不全心モデルが容易に作られてきており機序の解明が行われている．小動物で実験を行い，相互に検討する事により研究がより進んでいけると考えられる．現在まで，小動物における左心室からのバイパスモデルは報告されていない．
目的：LVADが左心室に与える影響を力学的エネルギー学的観点から明らかにする為に，
小動物の摘出心臓を用いたLVADモデルを構築する.
結果：模式図通りのLVADモデルの作成を行った．LVP低下状態の心臓に，LVAD補助を段階的に行う事により，段階的なAoP上昇とESP低下・SV減少を示した．
考察：順行性の循環を行う事が出来たが，想定よりAoFが減少しており，CoFの増大が見られる為，心臓に起きている現象を確認する必要がある．段階的に補助流量を変化させると，P-Vloopの一心拍当たりの面積が減少する．これは，心臓のSW(Stroke Work)が減少している事を表している．以上の事より，問題点も多く改良が必要だが，このLVADモデルの有効性が示唆された．
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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
採択された課題の当初の進捗計画からすると，おおむね順調に進展していると考えられる．しかし，当初に予期していなかった問題点も浮かび上がり簡単には，次のステップに移ることが出来ないでいる現状である．道具や術式の変更によりある程度解決が見られる方向に進んでいる為このまま実験を続けていけばよいと考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
採択課題における今後の研究方針は，今年度から行う，小動物生体位心を用いた左心室補助循環システムモデルの構築である．前年度行った，順行性のランゲンドルフ灌流を用いた左心室補助循環システムモデルの構築で出された結果や手技を用いて行う予定である．しかし，現在臨床で行われている定常流の遠心ポンプと同様の小型（低流量）ポンプは，存在していない為，その部分を手作りで行わなければならない．現在モーターや羽車の選定を進めている所である．
心機能測定の為に，一本型の圧容積カテーテルシステムを用いて行う予定であった部分を予算の都合により，従来の2本で測るタイプのまま行う方針も考えている．手技的には，ある程度侵襲が増える事が考えられるが，練度の成熟により乗り越えられるものと考えている．
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| Causes of Carryover |
本来購入予定であったポンプの使用条件が合わず，購入を見送った為本年度に計画以上の残金が発生した．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
計画していた使用条件に合うポンプの既製品が存在しない為，特注か部品の組み合わせで作成しなければいけなくなった．その費用として次年度に本年度の残金を使用する予定である．本来計画していた，ポンプ購入費用としての計上してある部分には変更はないものと考えている．
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