Development of visualization method of stent thrmobosis in bifurcated coronary artery

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K12871
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 松橋 祐輝 早稲田大学, 理工学術院, 招聘研究員 (50754777)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩崎 清隆 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20339691) ; 坪子 侑佑 早稲田大学, 理工学術院, 次席研究員(研究院講師) (40809399) ; 挽地 裕 佐賀大学, 医学部, 准教授 (90380774)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 冠動脈分岐部 / ステント / 血栓

Outline of Annual Research Achievements

血管内治療機器である冠動脈ステントは年間30万本以上も使用されている。しかし、ステン
ト留置部における血栓症は抗凝固剤、薬剤溶出ステントや吸収性ステントといった革新的デバイスが開発されてきた現在においても残された課題である。特に、冠動脈分岐部へのステントの適用では血管内腔にステントの一部が突き出すことにより血栓症リスクが増加する可能性が指摘されているが連続的観察が困難な臨床ではステント血栓症の発生機序の解明と適切な留置形態の確立には至っていない。ステントでの血栓形成メカニズムを解明できればより安全で効果的な治療法の提案に貢献できると考える。そこで、本研究では臨床の病変および循環環境を再現した血液循環シミュレータの開発と冠動脈ステント周辺血栓症の発生機序の分析を実現する手法を確立し、血栓形成リスクを低減するより安全な手技やステント留置形態の指標の提案を行う。本年度は、ローラポンプのヘッド部を設計・開発し，冠動脈の血流・血圧環境を創出できる回路を開発し、病変部に留置したステントの血栓性の評価に向けて、事前に回路単体の溶血特性、抗血栓性をブタ鮮血を用いて評価した。その結果、収縮期に小さいピーク，拡張期に大きいピークを持つ平均流量130 mL/min，および圧力120/80(100) mmHgの冠動脈を想定した流量・圧力環境を創出するローラポンプヘッドを開発できた。さらに、循環1時間後における血漿遊離ヘモグロビン量の変化量は、本研究室において試験実績のある人工肺の溶血試験時の血漿遊離ヘモグロビン量と同程度になることがわかり、ステントの血栓性の評価に向けた回路の開発ができた。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

冠動脈ステントの血栓性を評価するためには、血液循環回路の血液適合性能を良いものとする必要がある。本年度に取り組んだ回路の設計では、ローラポンプのヘッドによるチューブの押し潰し量をパラメータとして設計することで血球への損傷をできる限り抑えた状態で冠動脈特有の血流環境を創出するできるポンプおよび回路を開発することができたため、今後の研究を円滑に進めることができる。

Strategy for Future Research Activity

冠動脈分岐部病変を組み込んだ開発回路を用いて、ステント留置形態が血栓形成におよび飛散リスクに及ぼす影響を分析し、血栓症リスクを低減するステント留置形態の指標の提案につなげていく。

Causes of Carryover

血液を用いた実験のために予定していたガウンや滅菌用具等の消耗品が新型コロナウイルスの影響により欠品となり、研究計画を変更したため当該助成金が生じた。当該助成金は翌年度分として請求した助成金と併せて、再度、代替品の検討も行いながら消耗品を選定し購入する。