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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Parients' Self-contorol hypertension therapeutic devise

Research Project

Project/Area Number 25282125
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

山家 智之  東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (70241578)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 白石 泰之  東北大学, 加齢医学研究所, 准教授 (00329137)
吉澤 誠  東北大学, サイバーサイエンスセンター, 教授 (60166931)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2018-03-31
Keywords悪性高血圧 / 腎性高血圧 / ペルチェ素子 / 経費エネルギー伝送 / 腎神経
Outline of Annual Research Achievements

本研究の開発目標は、世界で初めての「患者が自分で血圧を下げることができる完全埋め込み型血圧低下装置」の開発である。そのために、完全埋め込み型血圧低下装置の開発研究を行い、試作したシステムの基本性能を恒温槽で確認した後に、モックテストし動物実験倫理委員会の審査の後、動物実験を行って、その交感神経活動、血行動態に与える効果の検証を進めた。血圧低下装置のシステムは、腎動脈周辺に埋め込まれる電子冷却素子システムとそれに融合した経皮エネルギー伝送ユニット2次コイル、さらにこれに体外から電磁駆動力を供給する1次コイルから構成されペースメーカとほぼ同等の手術手技で簡便に埋込み手術を行うことができる。患者は、自分で必要と判断した時に1次コイルを稼働させれば、腎動脈神経が冷却され、腎交感神経活動が抑制されるので、腎動脈は拡張し、尿量は増加し、レニン・アンギオテンシン・アルドステロン系の液性因子が適度にコントロールされ、血圧は下がる。従って、患者は自宅で血圧を計りながら、あるいは、自分で症状を感じながら、適切に血圧をコントロールすることができる。本研究計画ではシステムの試作品開発を目指し、試作したシステムの基本性能を恒温槽で確認した後に、モックでテストし、理想的なシステム開発を試みた。試作したシステムは、大学院医学系研究科動物実験倫理委員会の審査の後、動物実験に供し、腎動脈神経の冷却試験を試み、その効果を確認した。すなわち具体的に動物実験を行い、麻酔導入の後、後腹膜にアプローチして腎動脈を剥離、腎動脈周辺に併走する腎交感神経周辺に電子冷却阻止を配置し、腎交感神経活動をバイポーラ電極で計測し、腎動脈神経活動の抑制を確認した。
本研究の研究成果により「患者さんが自分で血圧を制御できる血圧制御装置」が具現化できた。
現在、さらに臨床への向けてデバイスへのリファインを試みている。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2017

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results) Presentation (15 results)

  • [Journal Article] Future activity of preclinical studies in Tohoku University2017

    • Author(s)
      Yasuyuki Shiraishi, Kazumasu Sasaki, Yusuke Inoue, Akihiro Yamada, Yi Qian, Ryuta Kawashima, Tomoyuki Yambe
    • Journal Title

      5th Biomedical Sciences & 4rd Biomedical Engineering Symposium

      Volume: 4 Pages: 1-2

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 日本唯一の医工学研究科における内科学への展開 -零戦から新しい診断法まで2017

    • Author(s)
      山家智之
    • Journal Title

      日本内科学会雑誌

      Volume: 106 Pages: 1789-1795

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multipoint Tissue Circulation Monitoring with a Flexible Optical Probe2017

    • Author(s)
      Yoko Tomioka, Shintaro Enomoto, Jian Gu, Akiko Kaneko, Itsuro Saito, Yusuke Inoue, Taeseong Woo, Isao Koshima, Kotaro Yoshimura, Takao Someya, Masaki Sekino
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 1-13

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 生体内組織の局所温度制御による新しい血圧コントロールの医工学的基礎検討2017

    • Author(s)
      弓場充、中潟寛、白石泰之、坪子侑佑、山田昭博、井上雄介、平恭紀、山家智之
    • Journal Title

      東北醫學雑誌

      Volume: 129 Pages: 108

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of adhesive reaction for percutaneou ports of implantable artificial organs2017

    • Author(s)
      Mitusuru Yuba, Yasuyuki Shiraishi, Yusuke Inoue, Akihiro Yamada, Yusuke Tsuboko, Yasunori Taira, Jumpei Ikeda, Tomoya Arakawa, Makoto Ota, Tomoyuki Yambe
    • Journal Title

      4th Biomedical Sciences & 3rd Biomedical Engineering Symposium

      Volume: 3 Pages: 19-20

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Measurement of hemodynamic changes with the axial flow blood pump installed in descending aorta.2017

    • Author(s)
      Okamoto E, Yano T, Miura H, Shiraishi Y, Yambe T, Mitamura Y
    • Journal Title

      J Artif Organs

      Volume: 20 Pages: 390-393

    • DOI

      10.1007/s10047-017-0985-2.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] インペラ後部設置式軸流型補助人工心臓のインペラ設計2017

    • Author(s)
      岡本英治、矢野哲也、白石泰之、井上雄介、山家智之、三田村好矩
    • Organizer
      第30回代用臓器・再生医学研究会
  • [Presentation] VWFに注目した高せん断応力と出血に関する基礎研究2017

    • Author(s)
      井上雄介、早川正樹、松本雅則、堀内久徳、山田昭博、白石泰之、平恭紀、荒川友哉、弓場充、軽部雅人、源田達也、山家智之
    • Organizer
      第46回人工心臓と補助循環懇話会学術集会
  • [Presentation] 伝熱工学技術を応用したFontan循環補助装置の冷却システムに関する基礎的検討2017

    • Author(s)
      山田昭博,岡島淳之介,井上雄介,平恭紀,弓場充,白石泰之,山家智之
    • Organizer
      第46回人工心臓と補助循環懇話会学術集会
  • [Presentation] Collaboration によるSynergyが求められる時代の研究開発 -機械循環と出血の関係-2017

    • Author(s)
      井上雄介、早川正樹、松本雅則、堀内久徳、山田昭博、白石泰之、圦本晃海、久保純、平恭紀、荒川友哉、弓場充、軽部雅人、源田達也、山家智之
    • Organizer
      第4回医工学懇親議会(冬期議会)
  • [Presentation] マルチスケールメカノバイオロジー解析手法による人工心臓合併症の病態解明2017

    • Author(s)
      井上雄介、久保純、山田昭博、吉野大輔
    • Organizer
      第4回加齢研リトリート
  • [Presentation] 高血圧治療用埋め込み型腎神経冷却システムの体内排熱に関する基礎検討2017

    • Author(s)
      弓場充、中潟寛、白石泰之、山田昭博、井上雄介、平恭紀、山家智之
    • Organizer
      第55回日本人工臓器学会
  • [Presentation] 自律神経応答解析を用いた心臓血管系研究2017

    • Author(s)
      山田昭博、井上雄介、白石泰之、平恭紀、荒川友哉、弓場充、軽部雅人、源田達也、阿部裕輔、山家智之
    • Organizer
      第3回医工学懇親議会(夏期議会)
  • [Presentation] 冷却プロセスによる神経活動制御のための基礎検討2017

    • Author(s)
      弓場充、白石泰之、中潟寛、井上雄介、山田昭博、平恭紀、山家智之
    • Organizer
      第3回東北大学若手研究者アンサンブルワークショップ
  • [Presentation] 生体への物理刺激の可視化 - 体内顕微鏡による長期間観察 -2017

    • Author(s)
      井上雄介、白石泰之、山田昭博、平恭紀、荒川友哉、弓場充、軽部雅人、源田達也、阿部裕輔、山家智之
    • Organizer
      第3回東北大学若手研究者アンサンブルワークショップ
  • [Presentation] フレキシブルヒートパイプを応用した体内埋込型小児用肺循環補助装置の冷却システム開発の試み2017

    • Author(s)
      山田 昭博、岡島 淳之介、井上 雄介、平 恭紀、池田 純平
    • Organizer
      シンポジウム『附置研究所が提案する若手研究者アンサンブルプロジェクト』
  • [Presentation] Effect of Total Artificial Heart for Microcirculation2017

    • Author(s)
      Yusuke Inoue, Yasuyuki Shiraishi, Akihiro Yamada, Yusuke Tsuboko, Yasunori Taira, Tomoya Arakawa, Mitsuru Yuba, Masato Karube, Tatsuya Genda, Yusuke Abe, Takashi Isoyama, Itsuro Saito, Tomoyuki Yambe
    • Organizer
      Tohoku Forum for Creativity, Tehematic Program 2017 Aging Science: from Molecules to Society
  • [Presentation] MEは、何でもできる!2017

    • Author(s)
      山家智之
    • Organizer
      第56回日本生体医工学会大会
  • [Presentation] 本邦でただ一つの医工学研究科における 医療応用への展開 ― 帝国大学軍事技術から新しい診断・治療法へ ―2017

    • Author(s)
      山家智之
    • Organizer
      第56回日本生体医工学会大会
  • [Presentation] ヒートパイプを応用した体内埋込型小児用肺循環補助装置の冷却システムの基礎的検討2017

    • Author(s)
      山田昭博、岡島淳之介、井上雄介、平恭紀、池田純平、弓場充、白石泰之、坪子侑佑、荒川友哉、山家智之
    • Organizer
      第56回日本生体医工学会大会
  • [Presentation] 高血圧治療のための埋込型腎神経冷却デバイスの改良と神経への冷却効果評価2017

    • Author(s)
      弓場充、中潟寛、白石泰之、井上雄介、山田昭博、坪子侑佑、山家智之
    • Organizer
      第56回日本生体医工学会大会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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