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2011 Fiscal Year Annual Research Report

重症心不全患者の心機能回復を目指した補助人工心臓による心臓リハビリシステムの構築

Research Project

Project/Area Number 21249073
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

西村 隆  東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (80433655)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 許 俊鋭  東京大学, 医学部付属病院, 特任教授 (30153232)
山崎 健二  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (30241087)
巽 英介  国立循環器研究センター, その他の部局等, 部長 (00216996)
小野 稔  東京大学, 医学部付属病院, 教授 (40270871)
五條 理志  東京大学, 医学部付属病院, 特任准教授 (90316745)
Keywords補助人工心臓 / bridge to recovery / 心臓リハビリテーション / 心不全 / 心筋酸素消費量
Research Abstract

自己心機能回復を目指した補助人工心臓による心臓リハビリシステムの構築を目指して、本年度は補助人工心臓制御システムを用いた心不全モデルに対する急性実験および覚醒下での慢性実験にてシステムの有効性評価を行った。
昨年度までに作成した制御システムを用いて15頭の成山羊に対してマイクロスフェアの冠動脈動注によって急性虚血性心不全を作成し、急性実験を行いより臨床に近い心不全状態に対するシステムの有効性の評価を行った。本実験において、上記システムにて駆動するEVAHEARTを左室心尖部脱血・下行大動脈送血にて生体内に植え込み、様々な条件にて駆動させた際の心筋酸素消費量と冠動脈血流量の変化を計測した。制御法として自己心電図同期下に拡張期に回転数を上昇させるCounterpulseモードと収縮期に回転数を上昇させるCopulseモードを用いた。Copulseモードにおいては拡張末期左室圧と心筋酸素消費量が有意に上昇した。Counterpulseモードでは冠動脈血流が有意に増加した。また、心筋酸素消費量の実測値と圧容積面積の間には有意な相関関係が成立していることが示された。これらの結果は昨年度に不全心急性期モデルで得られた初期成績と同様であり、本システムが収縮力が低下した心不全状態に対しても有効に駆動できることを示している。また、8頭の成山羊に対してマイクロスフェア冠動脈動注およぎラピッドペーシング法にて作成した、慢性心不全モデルによる検討でも、急性実験とほぼ同等の結果が得られた。以上の結果より、本研究の最終目的である自己心にかかる負荷量を自由に調整することができるシステム(Native Heart Load Control System NHLCS)の構築が現在の制御システムによる自己心拍同期モードによって可能であり、臨床においても使用可能である可能性が示唆された。

  • Research Products

    (27 results)

All 2012 2011

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Coronary vascular resistance increases under full bypass support of centrifugal pumps-relation between myocardial perfusion and ventricular workload during pump support2012

    • Author(s)
      Ando M, Takewa Y, Nishimura T, et al.
    • Journal Title

      Artif Organs

      Volume: 36 Pages: 105-110

    • DOI

      10.1111/j.1525-1594.2011.01298.x.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coronary Vascular Resistance Increases Under Full Bypass Support of Cetrifugal Pumps-Relation Between Myocardial Perfusion and Ventricular Workload During Pump Support2012

    • Author(s)
      Masahiko Ando, Yoshiaki Takewa, Takashi NIshimura, Kenji Yamazaki, Shunei Kyo, Minoru Ono, Tomonori Tsukiya, Toshihide Muzuno, Yoshiyuki Taenaka, Eisuke Tatsumi
    • Journal Title

      Artificial Organs

      Volume: 36 Pages: 105-110

    • DOI

      10.1111/j.1525-1594.2011.01298.x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrocardiogram-Synchronized Rotaional Speed Change Mode in Rotary Pumps Could Improve Pulatility2011

    • Author(s)
      Masahiko Ando, Takashi Nishimura, Kenji Yamazaki, Shunei Kyo, Minoru Ono, Tomonori Tsukiya, Toshihide Muzuno, Yoshiyuki Taenaka, Eisuke Tatsumi
    • Journal Title

      Artificial Organs

      Volume: 35 Pages: 941-947

    • DOI

      doi:10.1111/j.1525-1594.2011.01205.x.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Creating an ideal off-test mode for rotary left ventricular assist devices : Establishing a safe and appropriate weaning protocol after myocardial recovery2011

    • Author(s)
      Ando M, Nishimura T, et al.
    • Journal Title

      J Thorac Cardiovasc Surg

      Volume: 143 Pages: 1176-1182

    • DOI

      10.1016/j.jtcvs.2011.07.065

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Alteration of LV end-diastolic volume by controlling the power of the continuous-flow LVAD, so it is synchronized with cardiac beat : development of a native heart load control system (NHLCS)2011

    • Author(s)
      Umeki A, Nishimura T, et al.
    • Journal Title

      J Artif Organs

      Volume: 11 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1007/s10047-011-0615-3

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Age and Preoperative Total Bilirubin Level Can Stratify Prognosis After Extracorporeal Pulsatile Left Ventricular Assist Device Implantation2011

    • Author(s)
      Taro Siga, Kouichiro Kinugawa, Masaru Hatano, Atsushi Yao, Takashi Nishimura, Miyoko Endo, Naoko Kato, Yasunobu Hirata, Syunei Kyo, Minoru Ono, Ryozo Nagai
    • Journal Title

      Circulation Journal

      Volume: 75 Pages: 121-128

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-10-0770

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Negative pressure wound therapy for left ventricular assist device-related mediastinitis : two case reports2011

    • Author(s)
      M.Kawata, T.Nishimura, Y.Hoshino, O.Kinoshita, M.Hisagi, M.Ando, T.Morota, N.Motomura, S.Kyo, M.Ono
    • Journal Title

      Journal of Artificial Organs

      Volume: 14 Pages: 159-162

    • DOI

      10.1007/s10047-011-0555-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Successful treatment of mediastinitis after ventricular assist device implantation with rerouting of outflow vascular prosthesis2011

    • Author(s)
      Chitaru Kurihara, Takashi Nishimura, Osamu KInoshita, Mitsuhiro Kawata, Motoyuki Hisagi, Shunei Kyo, Minoru Ono
    • Journal Title

      Journal of Artificial Organs

      Volume: 14 Pages: 155-158

    • DOI

      10.1007/s10047-010-0550-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Successful bridge to recovery with VAD implantation for anthracycline-induced cardiomyopathy2011

    • Author(s)
      Chitaru Kurihara, Takashi Nishimura, Kan Nawata, Osamu Kinoshita, Motoyuki Hisagi, Noboru Motomura, Shunei Kyo, Minoru Ono
    • Journal Title

      Journal of Artificial Organs

      Volume: 14 Pages: 249-252

    • DOI

      10.1007/s10047-010-0550-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Less Frequent Opening of the Aortic Valve and a Continuous Flow Pump Are Risk Factors for Postoperative Onset of Aortic Insufficiency in Patients With a Left Ventiricular Assist Device2011

    • Author(s)
      Masaru Hatano, Koichiro Kinugawa, Taro Shiga, Naoko Kato, Miyoko Endo, Motoyuki Hisagi, Takashi Nishimura, Atsushi Yao, Yasunobu Hirata, Shunei Kyo, Minoru Ono, Ryozo Nagai
    • Journal Title

      Circulation Journal

      Volume: 75 Pages: 1147-1155

    • DOI

      10.1253/circj.CJ-10-1106

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A novel counerpulse drive mode of continuous-flow left ventricular assist devices can minimize intrciucuit backward flow suring pump weaning2011

    • Author(s)
      Masahiko Ando, Takashi Nishimura, Yoshiaki Takewa, Daisuke Ogawa, Kenji Yamazaki, Koichi Kashiwa, Shunei Kyo, Minoru Ono, Yoshiyuki Taenaka, Eisuke Tatsumi
    • Journal Title

      Journal of Artificial Organs

      Volume: 14 Pages: 74-79

    • DOI

      10.1007/s10047-010-0544-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] What is the ideal off-test trial for continuous-flow ventricular-assist-device explantation?Intracircuit back-flow analysis in a mock cirsulation model2011

    • Author(s)
      Masahiko Ando, Takashi Nishimura, Yoshiaki Takewa, Daisuke Ogawa, Kenji Yamazaki, Koichi Kashiwa, Shunei Kyo, Minoru ONo, Yoshiyuki Taenaka, Eisuke Tatsumi
    • Journal Title

      Journal of Artificial Organs

      Volume: 14 Pages: 70-73

    • DOI

      10.1007/s10047-010-0543-7

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ニプロ補助人工心臓の駆動チューブの屈曲を検知させる方法についての研究2011

    • Author(s)
      柏公一, 他10名
    • Organizer
      第49回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      都市センターホテル(東京)
    • Year and Date
      2011-11-27
  • [Presentation] 左室形成術後のNIPRO型補助人工心臓装着例における心尖部脱血管の挿入方法の検討2011

    • Author(s)
      荒川衛, 他7名
    • Organizer
      第49回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      都市センターホテル(東京)
    • Year and Date
      2011-11-27
  • [Presentation] 市中民間病院における補助人工心臓患者管理2011

    • Author(s)
      山田陽, 他10名
    • Organizer
      第49回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      都市センターホテル(東京)
    • Year and Date
      2011-11-26
  • [Presentation] 磁気浮上小型摩擦血液ポンプの研究開発2011

    • Author(s)
      浮田啓悟, 他4名
    • Organizer
      第49回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      都市センターホテル(東京)
    • Year and Date
      2011-11-26
  • [Presentation] 当院における補助人工心臓装着患者の在宅管理2011

    • Author(s)
      西村隆, 他5名
    • Organizer
      第49回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      都市センターホテル(東京)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-26
  • [Presentation] 心機能の回復を目的とした磁気浮上型治療用血液ポンプの研究開発2011

    • Author(s)
      山田悠, 他5名
    • Organizer
      第49回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      都市センターホテル(東京)
    • Year and Date
      2011-11-26
  • [Presentation] 定常流型LVAD自己心拍同期駆動システム(NHLCS)による冠動脈流量、心筋酸素消費量のコントロールについて2011

    • Author(s)
      梅木昭秀, 他11名
    • Organizer
      第49回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      都市センターホテル(東京)
    • Year and Date
      2011-11-26
  • [Presentation] 埋め込み式補助人工心臓DuraHeart)装着患者のリハビリテーション~術後急性期の介入ポイント~2011

    • Author(s)
      天尾理恵, 他5名
    • Organizer
      第49回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      都市センターホテル(東京)
    • Year and Date
      2011-11-26
  • [Presentation] 広域医療搬送と医療機器-航空機と医療機器の相互干渉の問題は解決されているか-2011

    • Author(s)
      三丸敦洋, 他4名
    • Organizer
      第49回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      都市センターホテル(東京)
    • Year and Date
      2011-11-26
  • [Presentation] Durability and Hemocompatibility of Mera Monopivot Centrifugal Pump2011

    • Author(s)
      Takashi T.
    • Organizer
      American Society of Artificial Internal Organs
    • Place of Presentation
      Washington, DC(米国)
    • Year and Date
      2011-06-12
  • [Presentation] Preoperative risk Analysis for Requirement of Biventricular Assist Device in Japanese Patients with Left Ventricular Assist Device Implantation2011

    • Author(s)
      Taro Shiga, et al.
    • Organizer
      American Society of Artificial Internal Organs
    • Place of Presentation
      Washington, DC(米国)
    • Year and Date
      2011-06-11
  • [Presentation] Current Therapy with VAD for Severe Heart Failure Patients in Japan2011

    • Author(s)
      Takashi Nishimura
    • Organizer
      American Society of Artificial Internal Organs
    • Place of Presentation
      Washington, DC(米国)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-11
  • [Presentation] The continuous-flow LVAD with Native Heart Load Control System (NHLCS) for bridge to recovery could control myocardial consumption of oxygen in acute heart failure model2011

    • Author(s)
      Nishimura T, et al.
    • Organizer
      American Society of Artificial Internal Organs
    • Place of Presentation
      Washington, DC(米国)
    • Year and Date
      2011-06-10
  • [Presentation] The change of coronary flow by Controlling the Power of Continuous-flow Left Ventricular Assist Device in Acute Heart Failure : Counterpulse Drive Mode can Increase the Coronary Flow2011

    • Author(s)
      Akihide Umeki, et al.
    • Organizer
      American Society of Artificial Internal Organs
    • Place of Presentation
      Washington, DC(米国)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-10
  • [Presentation] Preoperative Lower Left Ventricular Ejection Fraction and Implantation of Continuous Flow Pump are Indeinsufficiency in Patients with Left Ventricular Assist Device2011

    • Author(s)
      Masaru Hatano, et al.
    • Organizer
      American Society of Artificial Internal Organs
    • Place of Presentation
      Washington, DC(米国)
    • Year and Date
      2011-06-10

URL: 

Published: 2013-06-26   Modified: 2014-05-02  

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