Development of Ex-vivo Perfusion Therapy with Artificial Oxygen Carrier for Amputated Limb Preservation

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K09300
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Rikuo Shinomiya 広島大学, 医系科学研究科(医), 寄附講座准教授 (80581454)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 酒井 宏水 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (70318830) ; 味八木 茂 広島大学, 病院(医), 特定教授 (10392490) ; 中佐 智幸 広島大学, 病院(医), 講師 (60467769)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 四肢切断 / 体外灌流 / 人工赤血球 / 温度 / 四肢外傷再建 / 骨格筋

Outline of Final Research Achievements

When limb amputation occurs, the muscle tissue has poor tolerance to ischemia, and immediate revascularization surgery is necessary to prevent severe functional impairment. It is critical to develop methods to preserve the amputated limb until revascularization surgery. Basic research has explored ex-vivo perfusion therapy using blood to extend the preservation time of amputated limbs. However, allogeneic blood transfusion faces challenges such as blood type compatibility, infection risk, and supply problems. Artificial oxygen carrier was developed to solve these problems. In this study, we established the optimal perfusion conditions using an ex-vivo rat hind-limb perfusion model with blood. This protocol can further elucidate the efficacy of artificial oxygen carrier, which are being researched for clinical application in Japan.

Free Research Field

四肢外傷再建

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

外傷性四肢切断は緊急性が極めて高い病態であるが，血管吻合技術を有する医師の数は少なく，重症例では生命持が優先されることなどの要因もあり，血行再建術を完遂することは困難を極める．また，昼夜を問わず緊急手術で対応する必要があり，医療従事者の疲弊が最大の問題となっている．これらの問題は，時間的な猶予がないことに起因するものであり，再接着術までの間，切断四肢を長時間保存できる方法の開発が期待されている．「切断四肢の保存」が可能となれば患者と医療従事者の双方にとって益することが多大である．本研究で確立したプロトコールは，温存の体外療法の基礎研究レベルでの至適条件の検討に有用である．