完全人工心臓に伴う病態生理機構の解明と人工心臓の最適制御方法の確立に関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63440050
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 井街 宏 東京大学, 医学部(医), 助教授 (10010076)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤正 巖 東京大学先端科学技術研究センター, 教授 (30010028) ; 米澤 卓実 東京大学, 医学部(医), 助手 (50221677) ; 鎮西 恒雄 東京大学先端科学技術研究センター, 助手 (20197643) ; 満渕 邦彦 東京大学先端科学技術研究センター, 助教授 (50192349) ; 阿部 裕輔 東京大学, 医学部(医), 助手 (90193010)
• Keywords: 人工心臓 / 人工心臓の制御 / 人工心臓の病態生理 / 心房利尿性ホルモン / Jellyfish弁 / 腎機能

Research Abstract

本研究は、完全人工心臓駆動に伴う種々の病態の成因が人工心臓の制御方法の不完全さにあるという仮説の下に、完全人工心臓駆動時の血行動態、呼吸状態、ホルモン系、神経系に関するデ-タを総合的に解析し、制御方法との相関を調べることにより完全人工心臓の駆動に伴う種々の病態の発生機構を解明すると共に運動時まで含めた人工心臓の最適制御方法を確立することを目的としている。本年度は以下の研究を行なった。
1.完全人工心臓駆動時の腎機能の変化とそれに関与する因子について検討を行なった。その結果、完全人工心臓を装着したヤギでは腎血流量、腎血漿流量、糸球体濾過量、時間尿量が減少する傾向にあり、その原因として手術侵襲、静脈圧の上昇、血漿総タンパク量などが主として関与していることが明らかになった。
2.完全人工心臓駆動時の心房性利尿ホルモン(ANP)の動態に関しての研究では、駆動中ANPの分泌の低下は特に認められないが、ANPの外部からの注入実験では、完全人工心臓装着によってANP注入による尿の排泄量は減少し、腎のANPに対する感受性が低下するらしいことが明らかになった。
3.人工心臓の制御に関しては、昨年までに開発した、上半身は自然心臓で、下半身は人工心臓で潅流する上下分離循環動物実験モデルにおいて、人工心臓の駆動圧を心拍数に比例制御する実験を行なった。その結果、駆動圧を心拍数に正比例させても逆比例させても生体は心拍数と末梢抵抗を巧みに使い分けて異なった方法で上半身の確保すべく適応していくことが判った。
4.昨年度報告したJellyfish弁による人工心臓の病態生理の改善は米国やチェコなどから興味を寄せられ、来年度からチェコと国際共同研究を行なうことになった。

Research Products

• [Publications] 井街 宏: "完全人工心臓埋め込み手術と神経反射" 人工臓器. 19. 129-132 (1990)
• [Publications] 鎮西 恒雄: "人工心臓制御のための自然心臓動物および人工心臓動物における循環モデルの検討" 人工臓器. 19. 45-48 (1990)
• [Publications] K.Imachi: "The development of a Jellyfish valve for TAH and improvement of pathophysiological abnormalities in TAH animals" Proceedings of 2nd Artificial Heart Symposium.
• [Publications] K.Mabuchi: "Renal function and renal response to extrinsic atrial natriuretic polypeptide intotal artificial heart animals" Proceedings of Nihon Univ.International Symposium on the development of Biomation in 21st centuryーArtificial heart.
• [Publications] 野沢 宏彰: "完全人工心臓装着による腎機能変化の検討" 人工臓器. 20. (1991)
• [Publications] 阿部 裕輔: "上下分離人工心臓循環における心拍数比例制御下の循環動態に関する研究" 人工臓器. 20. (1991)