2019 Fiscal Year Research-status Report
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19K18201
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
島村 淳一 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 上級研究員 (20827696)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 重症心不全 / 左室補助人工心臓 / 同期不全 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度は左室補助人工心臓装着後心室間同期不全現象に関して以下の要領で検討を行った。
1. 定量化: 正常心機能を有する大動物（成ヤギ）に、左室補助人工心臓としてEVAHEARTを装着し、左右心室圧容量関係を連続的に解析可能なコンダクタンスカテーテルを両心室に挿入した。両心室容積変化の比較を行うことにより、心室間同期不全の証明および定量化に成功した。(Interventricular dyssynchrony during continuous-flow left ventricular assist device support: observation using the conductance method. Shimamura et al. J Artif Organs. 2019 Dec;22(4):348-352.)
２.機序解明： 左室補助人工心臓駆動条件を変化させながら心室間同期不全時間と各血行動態パラメーターの関連を解析し、全身循環における左室補助人工心臓ポンプの補助率や、補助人工心臓による左室減負荷の程度と心室同期不全時間の間に相関を認めることを示した。 (Quantification of interventricular dyssynchrony during continuous-flow left ventricular assist device support. Shimamura et al. J Artif Organs. 2019 Dec;22(4):269-275.)
以上のステップにより左室補助人工心臓治療に特徴的な心室間相互作用の一因としての心室間同期不全現象に関する計測方法の確立、基礎的検討を行った。
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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
現在までに上記研究課題に対して、先行研究における数値解析モデルの理論的な検討を通して、本現象が生じることを推測し、動物実験による計測方法の確立、本現象に関する基礎的検討を行うことができ、概ね順調に研究は進行していると考えられる。上記の研究結果は、詳細なメカニズムが以前不明である左室補助人工心臓治療時における心室間相互作用の解明を通じてより安全で生理的な左室補助人工心臓治療の開発に役立つものと考えられる。これまでに上記の学術論文発表に加え、心臓血管外科および人工臓器関連学会における学会発表活動も行い、JATS Research Project Award（第二回日本胸部外科学会研究助成）、ISMCS Asia Pacific Award (27th International Society for Mechanical Circulatory Support Annual Conference)の受賞の機会を得た。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は上記研究課題、ならびに左室補助人工心臓治療がおよぼす関連する生理学的効果に関して以下の要領で研究推進を行う予定である。まず、大動物実験においては、本現象が有する臨床的意義および心室間相互作用に附随して生じる臨床的課題（左室補助人工心臓治療後右心機能不全、心室中隔偏位）の理解を深めるために、評価モダリティーの追加、ならびに実験モデルの追加を行う予定である。
評価方法としては、昨年度用いたコンダクタンス法に加え、臨床的評価方法としても確立されているスペックルエコー評価による詳細な心室中隔、右心機能の評価を追加する予定である。また、実験モデルとして昨年度は正常心機能における評価を行ったが、本年度は心不全モデルにおける検討を予定している。具体的にはβ遮断薬投与による薬剤性心不全モデルや、外科的冠動脈結紮もしくはカテーテルによる冠動脈閉塞による心不全モデルを作成し、本現象の検討を行う予定である。
さらに、同時に研究を進めている 左室補助人工心臓の生理的な補助方法としての心拍同期制御システムの数理的解析と合わせ、今後もより安全で生理的なLVAD制御方法の開発を推進する予定である。
(Ogawa D, Kobayashi S, Yamazaki K, Motomura T, Nishimura T, Shimamura J,et al. Mathematical evaluation of cardiac beat synchronization control used for a rotary blood pump. J Artif Organs. 2019 Dec;22(4):276-285.)
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| Causes of Carryover |
2019年度末にコロナ感染症による影響により予定していた国内外学会参加、および共同研究機関との研究打ち合わせが急遽キャンセルをせざるを得なかったこと、また動物実験に関しても実験の中止期間が生じ、研究関連費用に関して当初予定額からの変更があったため、次年度使用額が生じている。本年度使用額に関しては、主に実験データ解析を行うための解析システム（血行動態解析ソフトを含むパソコンなど）、心不全モデル作成を行うための実験関連機材の購入（冠動脈結紮モデルのシミュレーション装置）、関連書籍の購入を行う予定である。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Quantification of interventricular dyssynchrony during continuous-flow left ventricular assist device support.2019
Author(s)
Shimamura J, Nishimura T, Mizuno T, Takewa Y, Tsukiya T, Inatomi A, Ando M, Umeki A, Naito N, Ono M, Tatsumi E
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Journal Title
J Artif Organs.
Volume: 22
Pages: 269-275
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Interventricular dyssynchrony during continuous-flow left ventricular assist device support: observation using the conductance method.2019
Author(s)
Shimamura J, Nishimura T, Mizuno T, Takewa Y, Tsukiya T, Inatomi A, Katagiri N, Ando M, Umeki A, Akiyama D, Arakawa M, Ono M, Tatsumi E.
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Journal Title
J Artif Organs.
Volume: 22
Pages: 348-352
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Miniaturized centrifugal ventricular assist device for bridge to decision: Preclinical chronic study in a bovine model.2019
Author(s)
Shimamura J, Mizuno T, Takewa Y, Tsukiya T, Naito N, Akiyama D, Iizuka K, Katagiri N, Nishimura T, Ono M, Tatsumi E.
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Journal Title
Artif Organs.
Volume: 22
Pages: 821-827
DOI
Peer Reviewed
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