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体外式膜型人工肺における酸素化効率向上のためのカニューレの最適形状の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K16578
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分55060:救急医学関連
研究機関帝京平成大学

研究代表者

東郷 好美  帝京平成大学, 健康メディカル学部, 准教授 (40648622)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード体外式膜型人工肺 / ECMO / カニューレ / カテーテル / 酸素化 / 再循環 / cannula / catheter / ecmo / veno-venous ecmo / カニューラ / 管 / 脱血カニューレ / 脱血管 / V-V ECMO / 呼吸不全 / 体外循環
研究開始時の研究の概要

重症呼吸不全に対して、体外式膜型人工肺 (ECMO)が用いられることがある。ECMOにて良好な酸素化が得られない場合、再循環を減らすことが有用である。研究代表者は、再循環に影響を与える因子であるカニューレ留置部位を変化させ、酸素化効率を検討し、最良の酸素化が得られるカニューレ留置部位を明らかにした。その際に、カニューレのサイドホールの形状が異なると再循環率に差が生じることが判明した。そこで、本研究では、静脈脱血静脈送血方式ECMOにおけるカニューレの最適なサイドホールの形状を、酸素化の観点から解明することを目的とする。本研究の成果は、重症呼吸不全患者のECMO離脱率が向上することが期待できる。

研究成果の概要

体外式膜型人工肺(ECMO)用のカニューレは種類が多く、最適な選択が困難である。そこで、様々な側孔配置を持つカニューレを作製し、血液酸素化性能を比較検討した。その結果、先端から15cmまで1cm間隔で側孔を有するカニューレが、最も良好な血液酸素化性能を示した。一方、先端から10cmまで1cm間隔で側孔を有するカニューレは、側孔数が多いにもかかわらず、先端から15cmまで3cm間隔で側孔を有するカニューレと比較して血液酸素化性能が低かった。この結果は、V-V ECMOにおいて、側孔部分が長いカニューレを使用することで、より効率的な血液酸素化が達成できることを示唆している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

静脈脱血-動脈送血方式ECMOと共通の脱血カニューレを静脈脱血-静脈送血(V-V)方式ECMOでも使用している現状において、本研究の成果が「V-V ECMOの良好な酸素化のために、どのようなカニューレを選択すればよいか」という、最適なカニューレを選択する指標の基盤となることが予想される。さらに、本研究の結果は、V-V ECMO専用カニューレを製作する際の基礎データとなる将来性が見込める。最適なカニューレを選択することにより、ECMOにおける効率的な酸素化につながり、COVID-19をはじめとする重症呼吸不全患者におけるECMO離脱率が向上することが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2024

すべて 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] INFLUENCE OF LENGTH OF SIDE HOLE PORTION AND INTERVAL OF SIDE HOLES IN DRAINAGE CANNULAE FOR V-V ECMO: EFFECT ON RECIRCULATION RATE AND BLOOD OXYGENATION(発表予定)2024

    • 著者名/発表者名
      Konomi Togo
    • 学会等名
      European Society for Artificial Organs
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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