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ヒト心臓を用いた大動脈弁閉鎖不全症モデルの確立と生理的な大動脈リングの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K08945
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分55030:心臓血管外科学関連
研究機関東京慈恵会医科大学

研究代表者

國原 孝  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (80725268)

研究分担者 岩崎 清隆  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20339691)
加瀬川 均  国際医療福祉大学, 国際医療福祉大学三田病院, 特任教授 (60535467)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード大動脈弁閉鎖不全症 / 大動脈弁形成術 / 大動脈基部拡大モデル / 拍動循環シミュレータ / 大動脈リング / ヒト心臓大動脈弁閉鎖不全症モデル / 大動脈弁輪形成リング / 拍動循環シュミレーター
研究開始時の研究の概要

大動脈弁閉鎖不全症に対する形成術が普及していないのは大動脈基部を適切に固定するリングの欠如である。従来の研究は豚心臓やシュミレーションによる解析であり、実際に基部拡張したヒト心臓で再現できるかどうかが新しい大動脈リングの実用化への最後のステップであった。本研究では特殊な方法で固定したヒト心臓を用いて大動脈基部拡大モデルを作製する。ついで正常大動脈弁輪をトレースして作成した大動脈リングを植え込み大動脈逆流の制御効果を拍動循環シミュレーターを用いて評価することを目的とする。研究実現性は極めて高いと考えている。

研究実績の概要

大動脈弁閉鎖不全症(aortic regurgitation: AR)に対する形成術が普及していないのは大動脈基部を適切に固定するリングの欠如である。従来の研究は豚心臓やシュミレーションによる解析であり、実際に基部拡張したヒト心臓で再現できるかどうかが新しい大動脈リングの実用化への最後のステップであった。本研究では特殊な方法で固定したヒト心臓を用いて大動脈基部拡大モデルを作製する。ついで正常大動脈弁輪をトレースして作成した大動脈リングを植え込み大動脈逆流の制御効果を拍動循環シミュレータを用いて評価することを目的とする。具体的な方法を下記に示す。
1)前段階としての豚心臓を用いたAR モデルを確立する                  2)上記AR モデルを拍動循環シミュレータに組み込んで大動脈弁形成術のトレーニングシステムを構築する                                       3)正常人の心電図同期computed tomography より得られた大動脈弁輪形態を3D プリンターを用いて光硬化性樹脂製のリングとして再現する
4)豚心臓ARモデルにリングを植え込み、拍動循環シミュレータでARが減少することを確認する
5)Thiel 法で固定したヒト心臓をコラゲナーゼ溶液に浸漬して大動脈基部を拡大させ、AR モデルを開発する
6)ヒト心臓ARモデルにリングを植え込み、拍動循環シミュレータでARが減少することを確認し、血行動態を測定し実用化を目指す

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

1)拍動循環シミュレータは早稲田大学先端生命医科学センターに設置しており、その実際の運用は同センターのスタッフに任されているため、スケジュール調整が困難であった
2)Thiel 法で固定できるヒト心臓には限りがあるため

今後の研究の推進方策

1)拍動循環シミュレータは早稲田大学先端生命医科学センターに設置しており、その実際の運用は同センターのスタッフに任されているため、スケジュール調整が困難であった→スタッフと連絡を緊密にして、なるべく頻回に実験を行っていくようにする
2)Thiel 法で固定できるヒト心臓には限りがあるため→解剖学講座のスタッフと連絡を緊密にして、使用できる機会を逃さないようにする

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 特集:大動脈弁逆流を徹底的に学ぶ.ARに対する大動脈弁形成術.2023

    • 著者名/発表者名
      國原 孝
    • 雑誌名

      心エコー

      巻: 24 ページ: 1123-1132

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Current controversies in aortic valve-preserving surgery2023

    • 著者名/発表者名
      Kunihara Takashi
    • 雑誌名

      Journal of Cardiology

      巻: 81 号: 2 ページ: 119-130

    • DOI

      10.1016/j.jjcc.2022.10.006

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Labyrinth in cardiac surgery: annuloplasty for aortic valvuloplasty2023

    • 著者名/発表者名
      Kunihara Takashi
    • 雑誌名

      European Journal of Cardio-Thoracic Surgery

      巻: 64 号: 6

    • DOI

      10.1093/ejcts/ezad417

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Forme Fruste Bicuspid Aortic Valve2023

    • 著者名/発表者名
      Saku Kosuke、Kunihara Takashi
    • 雑誌名

      The Annals of Thoracic Surgery

      巻: 115 号: 5 ページ: 1326-1327

    • DOI

      10.1016/j.athoracsur.2022.08.030

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] II各論 1 弁膜症 ③ 大動脈弁閉鎖不全症に対する大動脈弁形成術2023

    • 著者名/発表者名
      國原 孝
    • 雑誌名

      ハートチームのための心臓血管外科手術周術期管理のすべて

      巻: - ページ: 286-296

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] II各論 3 大動脈疾患 ① 大動脈弁基部置換術鎖不全症に対する大動脈弁形成術2023

    • 著者名/発表者名
      國原 孝
    • 雑誌名

      ハートチームのための心臓血管外科手術周術期管理のすべて

      巻: - ページ: 457-471

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Comparison of hemodynamics and root configurations between remodeling and reimplantation methods for valve-sparing aortic root replacement: a pulsatile flow study2022

    • 著者名/発表者名
      Seki Masahiro、Kunihara Takashi、Takada Jyunpei、Sasaki Kenichi、Kumazawa Ryo、Seki Hiroshi、Sasuga Saeko、Fukuda Hirotsugu、Umezu Mitsuo、Iwasaki Kiyotaka
    • 雑誌名

      Surgery Today

      巻: - 号: 7 ページ: 845-854

    • DOI

      10.1007/s00595-022-02622-4

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Successful Repair of a Forme Fruste Bicuspid Aortic Valve by the Raphe Suspension Technique2022

    • 著者名/発表者名
      Saku Kosuke、Arimura Satoshi、Takagi Tomomitsu、Hoshino Satoshi、Abe Takayuki、Matsumura Yoko、Yoshitake Michio、Nagahori Ryuichi、Bando Ko、Kunihara Takashi
    • 雑誌名

      The Annals of Thoracic Surgery

      巻: 114 号: 2 ページ: e117-e119

    • DOI

      10.1016/j.athoracsur.2021.10.068

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 特集:外科医が教える弁膜症手術!完全保存版 解剖・術式アトラス これで納得!大動脈弁形成術・自己弁温存基部置換術2022

    • 著者名/発表者名
      國原 孝
    • 雑誌名

      心エコー

      巻: 23 ページ: 654-669

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] コラム8 大動脈弁自己弁温存手術の実際2022

    • 著者名/発表者名
      國原 孝
    • 雑誌名

      エキスパートを目指す心臓弁膜症診療ハンドブック

      巻: - ページ: 96-101

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Annular stabilization in isolated aortic valve repair-Suture, strip, or ring?2024

    • 著者名/発表者名
      Kunihara T.
    • 学会等名
      EACTS-JSCVS joint educational program (第54回日本心臓血管外科学会学術総会).
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] VSRR and CVG replacement in patients with AR: From Japan Cardiovascular Surgery database (JCVSD)2024

    • 著者名/発表者名
      Kunihara T.
    • 学会等名
      EACTS-JSCVS joint educational program (第54回日本心臓血管外科学会学術総会).
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] (口頭)大動脈弁閉鎖不全症を伴う急性A型大動脈解離にPartial remodeling、Suture Annuloplastyが有効だった1例2024

    • 著者名/発表者名
      佐藤真乃介(学生)、高木智充、儀武路雄、松村洋髙、前田 恵、有村聡士、石割 圭一、國原 孝.
    • 学会等名
      第271回日本循環器学会関東甲信越地方会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] (会長特別企画)Sinus Plication to Prevent Postoperative Aortic Stenosis after Bicuspid Aortic Valve Repair2024

    • 著者名/発表者名
      國原 孝
    • 学会等名
      第88回日本循環器学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] (口頭)自己弁温存大動脈基部置換術における止血マネジメント.2023

    • 著者名/発表者名
      國原 孝
    • 学会等名
      BIO_MKTG_エチコン心臓血管外科医向けWEBセミナー
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] (Continent Symposium: Acute Dissection)Root repair in acute type A dissection.2023

    • 著者名/発表者名
      Kunihara T
    • 学会等名
      The 31st Annual Meeting of the Asian Society for Cardiovascular and Thoracic Surgery(ASCVTS 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Valve-sparing root replacement and composite valve graft replacement in patients with aortic regurgitation: From the Japan cardiovascular surgery database.2023

    • 著者名/発表者名
      Kunihara T
    • 学会等名
      The 31st Annual Meeting of the Asian Society for Cardiovascular and Thoracic Surgery(ASCVTS 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] (口頭)大動脈弁形成術の現状と展望.2023

    • 著者名/発表者名
      國原 孝
    • 学会等名
      第1回北海道ULLR研究会医学教育セミナー.
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] (シンポジウム)大動脈弁外科治療のパラダイムシフト2023

    • 著者名/発表者名
      國原 孝
    • 学会等名
      第27回日本心不全学会学術集会.
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] (共催セミナー)大動脈弁形成術の限界とリカバリーショット2023

    • 著者名/発表者名
      國原 孝
    • 学会等名
      第13回日本心臓弁膜症学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation Of The Effectiveness Of External Sinus Plication In Asymmetrical BAV Repair -From Basic Research To Clinical Application-.2023

    • 著者名/発表者名
      Arimura S, Kunihara T
    • 学会等名
      The Heart Valve Society(HVS 2023)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自己心膜を用いた大動脈弁温存手術の中期成績2023

    • 著者名/発表者名
      有村聡士、石割圭一、高木智充、中村 賢、益澤明広、松村洋高、儀武路雄、長堀隆一、坂東 興、國原 孝、松濱 稔
    • 学会等名
      第53回日本心臓血管外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] External Valsalva Sinus Plicationを施行した大動脈2尖弁の2症例2022

    • 著者名/発表者名
      大山翔吾、山内淳平、有村聡士、朔 浩介、高木智充、星野 理、阿部貴行、松村洋高、儀武路雄、長堀隆一、坂東 興、國原 孝
    • 学会等名
      第50回日本血管外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 大動脈弁閉鎖不全症を合併した急性A型大動脈解離に対してExternal suture annuloplastyを用いて逆流を制御し得た一例2022

    • 著者名/発表者名
      山内淳平、有村聡士、朔 浩介、高木智充、大山翔吾、星野 理、阿部貴行、松村洋高、儀武路雄、長堀隆一、坂東 興、國原 孝
    • 学会等名
      第50回日本血管外科学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 大動脈弁温存基部置換術レジストリーの中期成績2022

    • 著者名/発表者名
      國原 孝、有村 聡士、阿部 恒平、荒井 裕国、飯田 充、井上 陽介、岡田 健次、蒲原 啓司、小宮 達彦、澤崎 優、椎谷 紀彦、高木 靖、高梨 秀一郎、竹村 博文、道井 洋吏、中村 雅則、沼田 智、古川 浩二郎、若狭 哲、大北 裕
    • 学会等名
      第75回日本胸部外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymmetrical BAVに対するExternal Sinus Plicationを用いた大動脈弁形成術の早期成績2022

    • 著者名/発表者名
      有村聡士、石割圭一、髙木智充、中村 賢、益澤明広、松村洋高、儀武路雄、長堀隆一、坂東 興、國原 孝
    • 学会等名
      第75回日本胸部外科学会定期学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 弁尖逸脱に対する大動脈弁形成術のストラテジー2022

    • 著者名/発表者名
      國原 孝
    • 学会等名
      第12回日本心臓弁膜症学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 動脈二尖弁形成における狭窄回避の試み ~Sinus Plication ~2022

    • 著者名/発表者名
      有村聡士、石割圭一、髙木智充、中村 賢、松村洋高、儀武路雄、長堀隆一、坂東 興、國原 孝、 松濱 稔
    • 学会等名
      第12回日本心臓弁膜症学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [産業財産権] 大動脈弁閉鎖不全症に対する大動脈弁形成術に用いる生理的な大動脈弁輪形成リング2023

    • 発明者名
      國原孝
    • 権利者名
      國原孝
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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