Development of organ procurement system from cardiac death donors in Japan

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H03765
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 戸田 宏一 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教授 (40379235)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塚田 敬義 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (30257894) ; 福嶌 教偉 千里金蘭大学, 看護学部, 教授 (30263247) ; 川村 匡 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任講師(常勤) (70583011)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 心停止ドナー / 心臓移植 / マージナルドナー / 心筋保護

Outline of Annual Research Achievements

心停止後、extracorporeal membrane oxygenation(ECMO)で高カリウムと低体温を維持することで、ドナーの心停止から移植までの時間を延長できるか検討した。ECMOで高カリウム血症と低体温を維持しながら胸骨正中切開を行った。上行大動脈をクランプした後、ECMOでの全身灌流を継続して血清カリウム値の補正と復温を行ない、心臓移植を模して大動脈のクランプを解除した。心拍が再開するかどうかを確認するために3頭の国産豚（Zenno Premium Pig α：ZPPα）を使用した。3頭の平均体重は59.9kgであった。心停止後、呼吸停止に至るまでは平均7.7分であった。心停止後、ECMOによる高カリウムと低体温での灌流開始までの時間は平均9.3分であった。上行大動脈のクランプから血清カリウム値の補正と復温後にクランプを解除するまでの平均時間は41.7分であった。
また、ZPPα2頭を用いて移植実験を行なった。ドナーブタは体重61.2kg、レシピエントブタは体重59.2kgであった。ドナーブタは呼吸停止から11分後に心停止となり、心停止から5分後にECMOによる灌流を開始した。その後、心停止から33分後に心臓を摘出し、低温静置保存した。ドナーの心臓摘出と並行してレシピエントブタに麻酔をかけ、ドナー心臓の心停止から104分後、ドナー心臓の摘出から67分後に移植を開始した。ドナー心臓を心停止後163分、臓器摘出後から130分、移植開始後から41分でレシピエント体内で再灌流した。再灌流直後に心室細動となり、10Jで3回、20Jで1回電気的除細動したが、洞調律には復帰しなかった。マグネソール、アミオダロン投与後、20Jで2回電気的除細動し洞調律に復帰した。
心停止ドナーからの心臓移植においては、高カリウム、低体温で臓器保存時間を延長できる可能性が示唆された。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。