2016 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), 東京都健康長寿医療センター研究所, 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, その他の部局, 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 / 右心不全 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
広範囲心筋梗塞症例に対する連続流型VAD治療の治療成績はまだ十分でないため、我々は心拍に同期させ補助人工心臓の回転数を変化させるシステム(NHLCS)を開発してきた。現在日本国内で保険償還されている埋め込み型左心補助人工心臓(LVAD)Evaheartのcontrollerを改造し、 心電図のR波を検出し、 これを入力信号として周期的な回転数変動を出力する機構を作成した。 ポンプimpellerの回転数応答をbench testと動物実験において確認したうえで、 生理学的影響を動物実験にて明らかにしてきた。
全身血流量の左心室の負荷の調節性や、 拍動性の改善、 冠血流量および酸素代謝効率の増加効果を示した。 これらの結果をもとに本研究では、広範囲心筋梗塞症例に対してNHLCSを用いて、梗塞範囲を縮小し得るかを動物実験で明らかにしてきた。
この研究を進めていくうえで、NHLCSは凝固系に影響を与えて出血性合併症を増やすリスクをまず評価するため、von willebrand factorの減少について評価して、ここに問題がないこと明らかにした。次に広範囲心筋梗塞に高頻度で合併するfunctional mitral regurgitationに対してNHLCSが成立し得るかを検証し、駆動方法の制御によって逆流量を減少させうることを明らかにした。
昨年度は、広範囲心筋梗塞時に発生する右心不全、肺高血圧症に対して本システムを用いても安全に成立し得るかを検証した。回転数変化を最適化したNHLCSにおいては、定常回転に比し右心室のstroke volumeが上昇し、stroke workが上昇する傾向が見て取れた。NHLCSが回転数を変動させることによって右心室へ追加の外力及ぼすことの証左であると考えられ、stroke workの増加は右心へ良い影響を与えていると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画で予想されていなかった問題が発生して、先に明らかにすべき課題が出現したが、昨年度までにこれらを解明しえたため、当初の予定に近い形で、慢性動物実験にて有用性を明らかにできる見込みとなってきた。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、昨年までに明らかにしてきた安全に施行できる心拍同期制御法を用いた慢性動物実験を行い、本方法による広範囲心筋梗塞症例に対するremodeling抑制効果の検討を行う。
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| Causes of Carryover |
本研究におけるもっとも経費のかかる予定は、慢性動物実験である。そこにおけるデータの採取および解析はH28年度から開始して、2年かけて行う予定であった。しかし、右心不全における影響などの当初、予期しえなかった解明事項が出現したため、この実験がH29年度に行う予定になってしまったため、この額を繰り越すこととなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
おもに慢性動物実験にかかる実験費用（薬剤費、手術器械費、など）とデータ解析用の費用（解析ソフト、解析用コンピュータ、など）、および研究成果発表（投稿費、旅費、など）に用いる予定。
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[Journal Article] Changing pulsatility by delaying the rotational speed phasing of a rotary left ventricular assist device2017
Author(s)
Date K, Nishimura T, Arakawa M, Takewa Y, Kishimoto S, Umeki A, Ando M, Mizuno T, Tsukiya T, Ono M, Tatsumi E
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Journal Title
JOURNAL OF ARTIFICIAL ORGANS
Volume: 20(1)
Pages: 18-25
DOI
Peer Reviewed
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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 system2016
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: 19（4）
Pages: 315-321
DOI
Peer Reviewed
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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
Artificial Organs
Volume: 40(9)
Pages: 877-883
DOI
Peer Reviewed
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