2024 Fiscal Year Research-status Report
Mechanism of development and recovery of right heart failure based on mechano-metabolic coupling
| Project/Area Number |
24K19018
|
|---|
| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
|---|
Principal Investigator |
福満 雅史 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 上級研究員 (00732611)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
|
| Keywords | 動脈インピーダンス / 肺高血圧 / 左心房圧 / ３要素ウィンドケッセルモデル |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2024年度は、右室後負荷の変化を異なる病態下で明らかにすることを目的に、2種類の動物モデルを用いた解析を行った。肺動脈インピーダンスを指標として、左房圧急性増大モデルおよび肺動脈微小塞栓モデルを作製し、それぞれの病態における右室後負荷の動的特性を検討した。
1. 左房圧急性増大モデルでは、大動脈弓結紮と急速輸血により左房圧（LAP）を急性に上昇させ、肺動脈圧・血流波形に基づきインピーダンスを推定した。従来法に加え、左房圧（LAP）を考慮した新たな解析手法を導入し、LAPの変動が推定精度に及ぼす影響を評価した。その結果、LAPの上昇は、低周波数帯域における肺動脈インピーダンスに影響を与えることが明らかとなった。このことは、LAPを無視した解析では肺血管特性の正確な評価が困難となる可能性を示唆している。さらに、急性期におけるLAPの上昇は肺血管抵抗（PVR）には大きな変化をもたらさなかった一方で、肺動脈コンプライアンス（PAC）の顕著な低下が認められた。これにより、LAP上昇が肺循環の容量特性に強く影響を及ぼすことが確認された。
2. 肺動脈微小塞栓モデルでは、マイクロビーズにより肺動脈に段階的な塞栓を誘発し、肺高血圧（PH）の進行に伴うインピーダンス波形の変化を評価した。正常時は肺動脈インピーダンスは3要素ウィンドケッセルモデルよって良好に近似できたが、肺高血圧の進行とともに、高周波域のインピーダンス振幅が増大し、従来のモデルではその特徴を十分に再現できなくなった。これには、肺動脈壁の硬化や波の反射の増加が影響している可能性があり、肺高血圧進行によりインピーダンス波形が動的に変化することが示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
右室負荷を再現できる異なる動物モデルを確立し、計測手法の確立に成功した。左房圧急性増大モデルおよび肺動脈微小塞栓モデルは、いずれも高い再現性を示し、安定した病態を誘導できたことから、これらのモデルにおける右室後負荷の力学的特徴を検証することができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究では、右室後負荷に対する生体内エネルギー代謝の関与を解明することを目的として、ATP感受性蛍光プローブAteamを発現するトランスジェニックラットを用いた解析を予定している。本ラットを用いて右室負荷増大に対するATP急性動態を心筋力学代謝イメージングにより明らかにする予定である。
|
| Causes of Carryover |
圧測定カテーテル変換ユニット等については、既存の装置等を代替して活用した。また動物モデルを再現性高く、また安定的に作成できたため、実験の成功率が向上し、必要な動物数を抑えて計画を遂行することができた。これにより、小動物に係る費用も当初よりも少なく済み、研究資源を効果的に活用することができた。
|
-
[Presentation] 肺血管の動特性パラメタを用いた一酸化窒素吸入の効果検証2024
Author(s)
福満 雅史, 川田 徹, 李 梅花, 西川 拓也, 横田 翔平, 松下 裕貴, 森田 英剛, 佐藤 啓, 吉田 祐希, 上村 和紀, 朔 啓太
Organizer
第63回日本生体医工学会大会
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Inhaled Nitric Oxide Normalizes the Pulmonary Vascular Resistance Following VA-ECMO Weaning in Dogs2024
Author(s)
Yoshida Y, Sato K, Morita H, Matsushita H, Hiraki N, Otake M, Oba K, Nishikawa T, Fukumitsu M, Uemura K, Kawada T, Saku K
Organizer
第89回日本循環器学会学術集会
-
[Presentation] The impact of inhaled nitric oxide on inappropriate pulmonary vascular resistance following VA-ECMO weaning2024
Author(s)
Yoshida Y, Sato K, Morita H, Matsushita H, Hiraki N, Otake M, Oba K, Nishikawa T, Fukumitsu M, Uemura K, Kawada T, Saku K
Organizer
35th Annual ELSO Conference
Int'l Joint Research
