2013 Fiscal Year Annual Research Report
心拍同期制御を用いた補助人工心臓による広範囲心筋梗塞に対する新しい治療法の確立
| Project/Area Number |
25293294
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Research Institution | Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology |
|---|
Principal Investigator |
西村 隆 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (80433655)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
巽 英介 独立行政法人国立循環器病研究センター, 人工臓器部, 部長 (00216996)
許 俊鋭 東京大学, 医学部附属病院, 研究員 (30153232)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 心拍同期制御システム |
|---|
| Research Abstract |
1)心拍同期制御システムの構築 開発中の心拍同期制御システムの改良を進め、頻脈・徐脈・不整脈出現時に変動回転から定常回転へ切り替えるシステムを追加した。実際に成ヤギを使用してシステムのテストを行い、心室ペーシングにより徐脈・頻脈を再現しシステムが有効に作動することを確認した。また、不整脈出現時にも適切な回転数の定常回転へ移行することで生体への悪影響を避けることを可能とした。成ヤギに全身麻酔下にEVAHEART装着後、人工呼吸器を離脱・覚醒させ慢性実験に移行し、12時間の連続稼働を行った。6頭の成ヤギに対して、1時間当たりの平均心拍数は7688回、うち94.6％で適切な回転数制御がなされていた。R波の検知不良は4.4％であった。2)心拍同期システム使用下での溶血試験 試験条件を平均流量5.0±0.25L/min、平均揚程100±3mmHgに設定、心拍同期システム併用のEVAHEARTを、収縮期に回転数を増加させる収縮期補助モード、60拍/分、最大－最低回転数差500rpmで駆動、定常回転駆動のEVAHEART及びROTAFLOWを対照。4時間駆動し、血漿遊離ヘモグロビンの変化量からNIHを算出して比較した結果、同期システム併用NIHは0.0030±0.0019、定常回転でのNIHは0.0026±0.0024であり、有意差は認めなかった。心拍同期システム使用可での駆動は溶血に影響しないことが確認された。
3)広範囲心筋梗塞後再灌流モデルの作成 広範囲心筋梗塞は極めて重症のものを想定した。左前下行枝のスネアリングで作成を予定していた。成山羊を用い、全身麻酔下にEVAHEART装着後冠動脈のスネアを実施。当初の予想通り、より中枢に近い部位での結紮では循環維持が困難であったため、最終的に第1対角枝の中央部分を2時間スネアすることで循環を破綻させず心筋梗塞・再灌流モデルを作成できた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画では、心拍同期制御システムの構築、心拍同期制御システム使用下での溶血試験、広範囲心筋梗塞後再灌流モデルの作成を行うことであった。研究実績の概要で述べたとおり、心拍同期制御システムがほぼ完成し、同システム使用下においても溶血が起こらないことが確認できた。さらには、心筋梗塞後再灌流モデルの作成に成功したことから本年度の研究目標を完全に達成しえた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、本年度において完成した心拍同期制御システムを利用して同期制御パラメーターの策定を進める。成ヤギにEVAHEARTを装着して、全身麻酔下に行う急性実験・麻酔離脱後慢性期実施する慢性実験を併用して収縮期/拡張期の回転数比、変動開始タイミング、変動時間などの適切なパラメーター値を策定する。更には、心筋梗塞後再灌流モデルに対してEVAHEARTを装着し心拍同期制御システムを使用した慢性実験に移行することによって、remodeling抑制効果・梗塞範囲縮小効果の検討を行う。
|
| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度は、本年度において完成した心拍同期制御システムを利用して同期制御パラメーターの策定を進める。成ヤギにEVAHEARTを装着して、全身麻酔下に行う急性実験・麻酔離脱後慢性期実施する慢性実験を併用して収縮期/拡張期の回転数比、変動開始タイミング、変動時間などの適切なパラメーター値を策定する。更には、心筋梗塞後再灌流モデルに対してEVAHEARTを装着し心拍同期制御システムを使用した慢性実験に移行することによって、remodeling抑制効果・梗塞範囲縮小効果の検討を行う。
今後の推進方策に則り、次年度の実験を進める。人工心臓を装着し、急性・慢性実験を行う実験系では動物の購入や、実験に使用する人工血管などの消耗品、慢性実験における抗生剤や点滴および循環動態をモニタリングするためのコード類などに研究費を使用する必要がある。また、本研究の内容は革新的で有り、その成果を国内外に広く発表する目的での学会参加出張旅費が必要である。
|
-
-
-
-
-
[Journal Article] Change in myocardial oxygen consumption employing continuous-flow LVAD with cardiac beat synchronizing system, in acute ischemic heart failure models.2013
Author(s)
Umeki A1, Nishimura T, Takewa Y, Ando M, Arakawa M, Kishimoto Y, Tsukiya T, Mizuno T, Kyo S, Ono M, Taenaka Y, Tatsumi E
-
Journal Title
J Artif Organs.
Volume: 16(2)
Pages: 119-28.
DOI
-
[Journal Article] In vivo evaluation of an in-body, tissue-engineered, completely autologous valved conduit (biovalve type VI) as an aortic valve in a goat model.2013
Author(s)
Takewa Y1, Yamanami M, Kishimoto Y, Arakawa M, Kanda K, Matsui Y, Oie T, Ishibashi-Ueda H, Tajikawa T, Ohba K, Yaku H, Taenaka Y, Tatsumi E, Nakayama Y
-
Journal Title
J Artif Organs.
Volume: 16(2)
Pages: 176-84
DOI
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] The safe program for a newly developed electrocardiogram-synchronized rotational speed control mode with continuous-flow left ventricular assist device2013
Author(s)
Arakawa M, Nishimura T, Takewa Y, Umeki A, Ando M, Kishimoto Y, Kishimoto S, Fujii Y, Kyo S, Adachi H, Tatsumi E
Organizer
第51回日本人工臓器学会大会/第５回 International Federation for Artificial Organs
Place of Presentation
横浜
Year and Date
20130927-20130929
-
[Presentation] Useful operating method of veno-venous extracorporeal membrane oxygenation aiming for effective oxygenation2013
Author(s)
Togo K, Atsuta Y, Fujii Y, Kakuta Y, Katagiri N, Kishimoto Y, Miyamoto T, Mizuno T, Ohnuma K, Sumikura H, Taenaka Y, Takewa Y, Tatsumi E, Tsukiya T
Organizer
40th European Society for Artificial Organs
Place of Presentation
グラスゴー
Year and Date
20130911-20130914
-
-
-
-
-
[Presentation] The potentially of non-synchronized pulsatile mode with a rotary LVAD by a native heart load control system2013
Author(s)
Date K, Arakawa M, Takewa Y, Nishimura T, Kishimoto S, Kishimoto Y, Umeki A, Ando M, Kyo S, Ono M, Tatsumi E
Organizer
第51回日本人工臓器学会大会/第５回 International Federation for Artificial Organs
Place of Presentation
横浜
Year and Date
20130627-20130629
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Longtime pulsatile control using a rotary blood pump with a newly developed electrocardiogram synchronized rotational speed control system2013
Author(s)
Arakawa M, Nishimura T, Takewa Y, Umeki A, Ando M, Kishimoto Y, Kishimoto S, Yamazaki K, Kyo S, Adachi H, Tatsumi E
Organizer
21th International Society for Rotary Blood Pumps
Place of Presentation
横浜
Year and Date
20130626-20130628
-
[Presentation] The difference between front load and delay load in the pulsatile mode with a rotary LVAD by a native heart load control system2013
Author(s)
Date K, Arakawa M, Takewa Y, Nishimura T, Kishimoto S, Kishimoto Y, Umeki A, Ando M, Kyo S, Ono M, Tatsumi E
Organizer
21th International Society for Rotary Blood Pumps
Place of Presentation
横浜
Year and Date
20130626-20130628
-
-
-
-
[Presentation] Useful operating method of veno-venous extracorporeal membrane oxygenation aiming for effective oxygenation and decarboxylation2013
Author(s)
Togo K, Takewa Y, Tsukiya T, Mizuno T, Katagiri N, Atsuta Y, Fujii Y, Kishimoto S, Date K, Sumikura H, Ohnuma K, Kakuta Y, Miyamoto Y, Tatsumi E
Organizer
21th International Society for Rotary Blood Pumps
Place of Presentation
横浜
Year and Date
20130626-20130628
-
-
-
[Presentation] Development of a novel autologous valve with a stent (Biovalve stent) for transcatheter implantation2013
Author(s)
Takewa Y, Nakayama Y, Arakawa M, Yamanami M, Kishimoto S, Atsuta Y, Ohnuma K, Sumikura H, Mizuno T, Kanda K, Tajikawa T, Taenaka Y, Tatsumi E
Organizer
59th American Society for Artificial Internal Organs
Place of Presentation
シカゴ
Year and Date
20130612-20130615
-
[Presentation] In vivo evaluation of the percutaneous site of VAD system2013
Author(s)
Atsuta Y, Mizuno T, Takewa Y, Tsukiya T, Kakuta Y, Katagiri N, Ohnuma K, Sumikura H, Fujii Y, Arakawa M, Togo K, Kishimoto S, Tatsumi E
Organizer
59th American Society for Artificial Internal Organs
Place of Presentation
シカゴ
Year and Date
20130612-20130615
-
-
[Presentation] Enchantment of the myocardial perfusion by a novel cardiac cycle-synchronized rotation control mode in a continuous-flow in chronic ischemic heart failure model2013
Author(s)
Arakawa M, Nishimura T, Takewa Y, Umeki A, Ando M, Date K, Atsuta Y, Fujii Y, Kishimoto S, Kyo S, Adachi H, Tatsumi E
Organizer
59th American Society for Artificial Internal Organs
Place of Presentation
シカゴ
Year and Date
20130612-20130615
-
-
-
[Presentation] In vitro and in vivo evaluation of a compact wearable pneumatic drive unit for a ventricular assist device2013
Author(s)
Sumikura H, Homma A, Ohnuma K, Taenaka Y, Takewa Y, Mizuno T, Tsukiya T, Katagiri N, Kakuta Y, Mukaibayashi H, Katano K, Kojma K, Fukui Y, Tatsumi E
Organizer
59th American Society for Artificial Internal Organs
Place of Presentation
シカゴ
Year and Date
20130612-20130615
-
-
[Presentation] Practical operating method of veno-venous extracorporeal membrane oxygenation aiming for effective oxygenation2013
Author(s)
Togo K, Takawa Y, Mizuno T, Tsukiya T, Atsuta Y, Arakawa M, Kishinmoto S, Katagiri N, Kakuta Y, Fujii Y, Sumikura H, Ohnuma K, Taenaka Y, MiyamotoY, Tatsumi E
Organizer
59th American Society for Artificial Internal Organs
Place of Presentation
シカゴ
Year and Date
20130612-20130615
-
-
