Prevention of paraplegia during thoracic aortic surgery using pulsatile perfusion and cold blood spinoplegia

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09271
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 末田 泰二郎 広島大学, 医系科学研究科(医), 名誉教授 (10162835)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 信也 広島大学, 医系科学研究科(医), 教授 (70423382)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 拍動流体外循環 / 対麻痺 / 冷却血液注入 / 運動誘発電位

Outline of Annual Research Achievements

胸部大動脈手術後の脊髄障害による対麻痺は最悪の合併症である。胸部下行、胸腹部大動脈瘤に対する対麻痺治療としては臨床的に行い得るのは1）脊髄液ドレナージ、2）動脈圧を高く保つ２つの方法しかない。そこで拍動流による下半身動脈潅流を行い、下半身の動脈圧をあげて脊髄動脈の側副血行路の血流を良好にして脊髄虚血を防ぐ方法と、遮断した大動脈内の4℃冷却血液を注入して脊髄を保護する方法の、実験的論証を行うことを目的とする。
下半身潅流を拍動流にして脊髄血流が増加するか否かビーグル犬を用いた脊髄虚血再灌流障害モデルで組織血流計で脊髄血流を測り運動誘発電位(MEP)と同時に用いて検証する。この検証に先立ち、ビーグル犬でのMEP測定に関しての予備実験を行った。全身麻酔下に肋間開胸モデルを作成し、遮断部位や血圧の違いによってMEPがどの程度変動するかを確認した。１）単純遮断、２）頸動脈遮断追加行ったが、通常の血圧および低血圧でのMEPの変動は認めなかった。瀉血モデルを作成し、著しい低血圧状態（<40mmHg）を作成し、大動脈および頸動脈遮断を行うことによりMEPの低下を認めた。この結果から、末梢側より体外循環を回すことにより、末梢の還流は改善するため、遮断によるMEPの低下を得ることはかなり困難であることが予測された。
冷却によるMEP低下モデルの作成を試みた。4度に冷却した生理食塩水を投与する血管モデルを作成し、注入量と注入圧の関係を算出したところ、大動脈遮断範囲によって注入速度に限界があることが判明した。また、モデルにおける適切な速度での注入ではMEPが低下しないため、頚部分枝遮断を併用するなどの追加が必要であり、モデルとしての整合性を確認しているところである。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

ビーグル犬モデルの解剖学的問題を解決する必要性がある。

Strategy for Future Research Activity

MEPが低下する条件の考察を進める。ビーグル犬の頚部分枝血管遮断モデルにて、遮断下での血流路に関する考察を行う。安定したMEP低下モデルでの冷却血液注入量及び流量に関する検討を進める。

Causes of Carryover

実験計画が予定より遅れていて、体外循環回路の追加購入に至っていない。今後追加購入するために次年度使用額として必要。