2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24659581
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
鈴木 保之 弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60344595)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大徳 和之 弘前大学, 医学部附属病院, 准教授 (50374822)
青木 哉志 弘前大学, 医学部附属病院, 助教 (40466511) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 重症心不全 / 機械的補助 / 補助人工心臓 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心不全の患者に対して広背筋をプレコンディショニングし心臓周囲に巻き付け、体外より電気刺激を与えて心臓を補助する方法がある。重症心不全の患者での短期間の心機能補助効果は良好で、心不全の改善を認めたが、広背筋は骨格筋であり長期補助を行うと、筋肉疲労が生じて有効な補助を得られなくなるという問題があった。この広背筋の代わりに人工筋肉を使用することで広背筋を使用したのと同等の心補助効果を得るとともに筋肉疲労の問題を解決できる可能性がある。また、現在開発されている植え込み型人工心臓は抗凝固療法が必要であるが、このタイプの補助デバイスであれば、直接血液と触れることはなく抗凝固療法の必要がない。
このコンセプトのもとゴム人工筋肉を使用した心臓補助デバイスを作製することをこの研究の目的とした。まず人工ゴム筋肉の動作、発生する力が心臓補助に適しているかをシミュレーション回路で確認した。人工ゴム筋肉の収縮回数、収縮：弛緩の割合を変化させ測定を行った。発生する圧力は115～170mmHg(ソフトバック内)、110～150mmHg（拍出先チューブ内）、拍出量は100～600ml/分であった。
この結果を受けて心臓ラッピングデバイスを作成し動物（ブタ心不全モデル）で短期補助効果の確認実験を行なった。あらかじめ豚に高頻度刺激用ペースメーカーを装着し、約１ヶ月間のVVIペーシングにより心不全モデルを作成した。最終年度はこのモデルの確立を経て、正中切開で心臓にアプローチしゴム人工筋肉補助デバイスを装着し、DDDペースメーカーを用いて人工ゴム筋肉デバイスを自己心拍に同期させた心補助を行った。心拍出量、stroke volume、Ejection fractionの改善を認め、この成果の発表を準備中である。
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