2021 Fiscal Year Annual Research Report
Japan-U.S. Collaboration for Development of Ex Vivo Heart Perfusion Incorporating Ventricular Assist Device Technologies
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19H03723
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
迫田 大輔 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (40588670)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木賀田 哲人 防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 解剖学, 助教 (70886655)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 心臓移植 / 体外心臓灌流 / 左心室補助人工心臓 / 心拍同期制御法 / 代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在欧米で臨床使用されている体外心臓灌流（Ex Viv Heart Perfusion : EVHP）は、大動脈に圧をかけ冠灌流のみを行うResting modeと呼ばれる灌流方式である。一方、実際に左心房へ灌流液を流入させ心臓自身に拍出させるWorking modeと呼ばれる灌流法が基礎研究として行われている。我々は更にWorking modeに左心室補助人工心臓を組込んだ「LVAD mode」を開発した。LVAD modeでは、拡張期にLVADは作動せず通常のWorking modeの通りに左房流入させ、収縮期開始の瞬間にLVADで左心室内灌流液を脱血し、心収縮のアシストを行うことができる灌流法である。
ブタ心臓を用いた実験結果から、Resting modeは左心房流入(前負荷)が無いため心筋酸素代謝が抑制されATP産生が抑制されており、かつ心臓の外的仕事も最小であるためATP消費量も抑制される灌流法であると考えられた。Working modeは前負荷があることによって心筋酸素代謝を促しATPの産生が多いと考えられるが、心臓に外的仕事をさせるためATP消費量もまた大きいと考えられた。Resting modeとWorking modeの心機能保存効果に大きな差は出なかった。LVAD modeはWorking modeと同等の前負荷によりATPの産生は多く、一方外的仕事はLVADがアシストする分ATP消費量は抑制でき、従来を超える長時間心機能保存の可能性があることを示した。すなわちEVHPにおける心臓保存とは、代謝によるATP産生と、仕事によるATP消費のバランス問題であることを明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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