2023 Fiscal Year Final Research Report

Development of painless ICD system by cardiac conductive fiber net

Research Project

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Project/Area Number	21K08859
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 55030:Cardiovascular surgery-related
Research Institution	Nagoya University
Principal Investigator	AKITA TOSHIAKI 名古屋大学, 医学部附属病院, 特任教授 (30167837)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	久田俊明株式会社UT－Heart研究所, 研究開発部, 代表取締役会長 (40126149) 成田裕司名古屋大学, 医学系研究科, 准教授 (60378221) 辻幸臣名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (60432217) 岡田純一株式会社UT－Heart研究所, 研究開発部, 取締役 (60648103)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	致死的不整脈 / 電気的除細動 / 除細動閾値 / スパイラルリエントリー / Long QT症候群 / 心不全 / 高頻度低エネルギー除細動（LEAP) / コンピュータシミュレーション
Outline of Final Research Achievements	The defibrillation threshold (DFT) in a canine chronic heart failure model was 1.2 J, which exceeded 0.7 J considered to be painless defibrillation. We tested whether low energy antifibrillation pacing (LEAP < 0.1 J) could be used for defibrillation. A defibrillation net with 10 circumferential electrodes made of tungsten wire was made, attached to the heart of a pig, and Vf was induced. Defibrillation by LEAP (10 V, pulse width 2-5 ms, CL 90 ms, 10 pulses) was uncertain and the success rate was 3/10. Computer simulation confirmed that Vf was more likely to occur in Long QT syndrome, but conversely, DFT was decreased.
Free Research Field	心臓外科
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	致死性不整脈に対する直流通電（DCショック）は最も確実に停止させる方法であるが、現在臨床で使用されている植込み型除細動装置では極めて高電圧・高エネルギー通電（800V, 30～70J）を必要とし、心筋傷害作用による心機能の低下や、催不整脈作用による生命予後の悪化、意識下通電時の著しい肉体的・精神的苦痛による外傷性ストレス障害発生が臨床的に大きな問題となっている。本研究で用いた導電性繊維電極付き心臓ネットでは心不全がないQT症候群では0.6J以下、心不全モデルにおいても1.2Jと意識下でも忍容できるレベル除細動が可能なことを示し、不整脈治療に意識下除細動というパラダイムシフトををもたらす。