Development of an ex-vivo heart perfusion system to monitor pre-transplant cardiac function for a DCD donor heart

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K12690
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 廣田 真規 昭和大学, 医学部, 講師 (90407528)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 黒子 洋介 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (20459184) ; 清水 秀二 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (80443498) ; 笠原 真悟 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (90233692) ; 小谷 恭弘 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (90534678)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 心停止ドナー / 心臓移植

Outline of Annual Research Achievements

心停止後ドナー（donation after cardiac death; DCD）の心臓は、常温虚血により心筋が傷害され、移植前の心機能が不確かである。そのため、移植前に移植可能かどうかの心臓を選択できる、心機能評価装置を搭載した体外式搬送システムの開発を目的とした。
ブタを用いて虚血のない心機能を、コンダクタンスカテーテルを用いて評価した。次に心停止液を使用し、取り出した心臓を体外式搬送システムに載せて、バルーンを用いて心機能を評価した。灌流液は、ブタ血液を酸素化したものを使用し１２０分間行った。コンダクタンスカテーテルをバルーンを使用して計測した、End-systolic pressure-volume relationship （ESPVR), End-diastolic pressure-volume relationship （EDPVR)は、同等の数値を示した。冠状静脈からのトロポニンIは、経時的に数値が上昇した。心機能評価装置を搭載した体外式搬送システムのプロトタイプでは、DCD心の移植前の心機能測定の可能性が示唆できた。しかしながら、実際に虚血心を使用して移植前の心機能を評価し、さらにその心臓を移植して移植後の心機能との相関をとる必要がある。また、１２０分間の血液灌流によって体外式搬送装置の使用の可能性は示すことができたが、心筋障害を最小限にする工夫を取り入れて改善する必要があると思われた。