2015 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
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25293294
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology |
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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), その他部局等, 研究員 (80433655)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
巽 英介 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, その他部局等, その他 (00216996)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 補助人工心臓 / 心拍同期制御 / von Willebrand factor |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに心拍同期制御システムの構築、心拍同期システム使用下での溶血性能の評価、広範囲心筋梗塞後再灌流モデルの作成を行ってきた。また、広範囲心筋梗塞症例に高頻度で合併する虚血性僧帽弁閉鎖不全症に対する補助効果も合わせて評価する必要があることが判明した。この現象は本モデルでも再現可能であり、6頭の成山羊を用いた急性動物実験（急性僧帽弁逆流モデル）にて評価した。実験手法としては、手術的にシステムを実装したEVAHEART(左心補助人工心臓)を装着し、駆動を開始する。次いで、カテーテル的にIVCフィルターを僧帽弁に装着して僧帽弁に逆流を発生させて、心拍同期制御で左心補助を行った。結果としてcounter-pulse modeで駆動すると、僧帽弁逆流量を低下させ、左心系の減圧が得られることが明らかとなった。
しかし、これらの実験に伴って駆動中に凝固系の移乗を来す症例があり、この解明が本システムの臨床応用に大きな影響を及ぼす可能性が示唆された。既に臨床において定常流型補助人工心臓を用いる際にvon Willebrand factorが消費され、出血傾向を来す症例があることが報告されている。本システムでは心拍に同期して高回転で補助人工心臓を駆動するため、この懸念が一層高い。そこで、本年度は予定を変更して、自己心拍同期回転数制御システムがvon Willebrand factorに及ぼす影響を先に明らかにすることとした。
実験は、2頭の牛から新鮮全血を採取し、in vitro回路で評価を行った。定常回転、変動回転、Rotaflowを比較。1回6時間、計4回実験を行った。この結果により変動回転を用いてもvon Willebrand factorの定量、活性、高分子重合体へ悪影響を及ぼさなかった。よって、本システムは凝固系に大きな以上を与えることなく、安全に臨床応用できる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の研究計画では、心筋梗塞後再灌流モデルにシステムを実装する急性実験に進む予定であったが、凝固系に影響を与える可能性が示唆されたため、先にその評価を行った。本評価は、臨床使用に向けて必ず必要なデータとなるため、いずれ必要な検討ではあったが、当初の目的となる検討は次年度の持ち越すこととなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、昨年度において評価した僧帽弁逆流存在下での左心補助法を併用して、心拍同期制御システムの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。
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| Causes of Carryover |
本年度は当初予定していた慢性動物実験には至らず、急性実験にて現象を証明し、対策について検討するにとどまった。このため、慢性動物実験遂行用の予算分の減額となった。この減額分については、次年度に慢性動物実験を行う予定となっており、そこに充てることとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
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。
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[Journal Article] Pulsatile support using a rotary left ventricular assist device with an electrocardiography-synchronized rotational speed control mode for tracking heart rate variability2016
Author(s)
Arakawa M, Nishimura T, Takewa Y, Umeki A, Ando M, Kishimoto Y, Kishimoto S, Fujii Y, Date K, Kyo S, Adachi H, Tatsumi E
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Journal Title
JOURNAL OF ARTIFICIAL ORGANS
Volume: 19(2)
Pages: 204-207
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Influence of a rotational speed modulation system used with an implantable continuous-flow left ventricular assist device on von Willebrand factor dynamics2016
Author(s)
Naito N, Mizuno T, Nishimura T, Kishimoto S, Takewa Y, Eura Y, Kokame K, Miyata T, Date K, Umeki A, Ando M, Ono M, Tatsumi E
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Journal Title
JOURNAL OF ARTIFICIAL ORGANS
Volume: online
Pages: 未定
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Effects of feeding state on anticoagulation in adult goats treated with warfarin2016
Author(s)
Date K, Kishimoto S, Fujii Y, Togo K, Kakut Y, Mizuno T, Tsukiya T, Takewa Y, Nishimura T, Ono M, Tatsumi E
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Journal Title
JOURNAL OF ARTIFICIAL ORGANS
Volume: online
Pages: 未定
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Shifting the pulsatility by increasing the change in rotational speed for a rotary LVAD using a native heart load control system.2016
Author(s)
Date K, Nishimura T, Takewa Y, Kishimoto S, Arakawa M, Umeki A, Ando M, Mizuno T, Tsukiya T, Ono M, Tatsumi E.
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Journal Title
JOURNAL OF ARTIFICIAL ORGANS
Volume: online
Pages: 未定
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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