低侵襲左心房圧モニターの開発と、コンピュータ制御循環管理システムへの応用

• 研究課題/領域番号: 24500565
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用システム
• 研究機関: 独立行政法人国立循環器病研究センター
• 研究代表者: 上村 和紀 独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (10344350)
• 連携研究者: 川田 徹 国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (30243752)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 心不全 / 左心房圧 / 肺動脈楔入圧 / 心臓エコー / 心筋組織ドプラー / 臨床応用 / 循環管理システム / 心臓超音波 / 末梢静脈圧 / 僧帽弁輪速度 / 三尖弁輪速度 / 頚静脈圧

研究成果の概要

左心房圧(肺動脈楔入圧、PCWP)を正確に推定することは臨床において重要である。右心房圧(RAP)を、心臓エコーにて計測する三尖弁輪(ST)/僧帽弁輪速度(SM)の比(ST/SM)で補正したRAPｘST/SMによりPCWPを正確に予測する方法を開発した。理論解析と動物実験で本方法の妥当性を確認し (Heart Vessels 2014 in press)、心不全患者98例においても、本方法の有用性を確認した(Circulation 130: A12904, 2014.)。さらに従来から開発していたコンピュータ制御循環管理システムへ、本方法を統合し、その有効性を確認した。

研究成果

• [雑誌論文] A novel technique to predict pulmonary capillary wedge pressure utilizing central venous pressure and tissue Doppler tricuspid/mitral annular velocities. (2015)
  • 著者名/発表者名: Uemura K, Inagaki M, Zheng C, Li M, Kawada T, Sugimachi M.
  • 雑誌名: Heart Vessels. 巻: 30 号: 4 ページ: 516-526
  • DOI: 10.1007/s00380-014-0525-4
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Adding the acetylcholinesterase inhibitor, donepezil, to losartan treatment markedly improves long-term survival in rats with chronic heart failure. (2014)
  • 著者名/発表者名: Li M, Zheng C, Kawada T, Inagaki M, Uemura K, Sugimachi M.
  • 雑誌名: Eur J Heart Fail 巻: 16 号: 10 ページ: 1056-1065
  • DOI: 10.1002/ejhf.164
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chronic vagal nerve stimulation improves baroreflex neural arc function in heart failure rats (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawada T, Li M, Zheng C, Shimizu S, Uemura K, Turner MJ, Yamamoto H, Sugimachi M
  • 雑誌名: J Appl Physiol (1985) 巻: 116(10) 号: 10 ページ: 1308-1314
  • DOI: 10.1152/japplphysiol.00140.2014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Automated Cardiovascular Drug Infusion System to Control Hemodynamics (2013)
  • 著者名/発表者名: Uemura K, Sugimachi M
  • 雑誌名: Advanced Biomedical Engineering 巻: 2 号: 0 ページ: 32-37
  • DOI: 10.14326/abe.2.32
  • NAID: 130004568019
  • ISSN: 2187-5219
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-frequency dominant depression of peripheral vagal control of heart rate in rats with chronic heart failure (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawada T, Li M, Shimizu S, Kamiya A, Uemura K, Turner MJ, Mizuno M, Sugimachi M
  • 雑誌名: Acta Physiologica (Oxford) 巻: 207 号: 3 ページ: 494-502
  • DOI: 10.1111/apha.12055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Donepezil Markedly Improves Long-Term Survival in Rats With Chronic Heart Failure After Extensive Myocardial Infarction (2013)
  • 著者名/発表者名: Li M, Zheng C, Kawada T, Inagaki M, Uemura K, Shishido T, Sugimachi M.
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 77 号: 10 ページ: 2519-2525
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-13-0476
  • NAID: 10031191791
  • ISSN: 1346-9843, 1347-4820
  • 査読あり
• [雑誌論文] A minimally invasive monitoring system of cardiac output using aortic flow velocity and peripheral arterial pressure profile. (2013)
  • 著者名/発表者名: Uemura K, Kawada T, Inagaki M, Sugimachi M.
  • 雑誌名: Anesthesia & Analgesia 巻: 116 号: 5 ページ: 1006-1017
  • DOI: 10.1213/ane.0b013e31828a75bd
  • 査読あり
• [雑誌論文] Central vagal activation by alpha2-adrenergic stimulation is impaired in spontaneously hypertensive rats (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawada T, Akiyama T, Shimizu S, Kamiya A, Uemura K, et al
  • 雑誌名: Acta Physiol (Oxf) 巻: (in press) 号: 1 ページ: 72-79
  • DOI: 10.1111/j.1748-1716.2012.02439.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Consideration on parameter determination of a new model describing dynamic vagal heart rate control in rats. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawada T, Uemura K, Shimizu S, Kamiya A, Turner MJ, Mizuno M, Sunagawa K, Sugimachi M.
  • 雑誌名: Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 巻: 2012 ページ: 3809-3812
  • DOI: 10.1109/embc.2012.6346797
  • 査読あり
• [学会発表] Computer-controlled infusion system of cardiovascular drugs to automatically optimize hemodynamics in decompensated heart failure (2015)
  • 著者名/発表者名: Uemura K, Kawada T, Sugimachi M
  • 学会等名: ESC Congress 2015
  • 発表場所: ロンドン、英国
  • 年月日: 2015-08-29 – 2015-09-02
• [学会発表] 循環管理を支援する、血行動態自動制御システムの低侵襲化－臨床応用を見据えて－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 上村和紀、鄭燦、川田徹、杉町勝
  • 学会等名: 第36回日本循環制御医学会総会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-06-05 – 2015-06-06
• [学会発表] 心筋組織ドプラーによる左右房室弁輪速度比計測を応用した、画期的な左心室充満圧推定法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上村和紀、知念大悟、永井利幸、川田徹、安田聡、杉町勝
  • 学会等名: 第54回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2015-05-07 – 2015-05-09
  • 招待講演
• [学会発表] Usefulness of Novel Tissue Doppler Imaging Technique for Noninvasive and Reliable Estimation of Left-Sided Filling Pressure in Patients with Heart Failure. (2014)
  • 著者名/発表者名: Chinen D, Nagai T, Uemura K, Aikawa Y, Motokawa T, Sugano Y, Asaumi Y, Ogo T, Kanzaki H, Shimizu W, Kusano K, Ishihara M, Anzai T, Ogawa H, Sugimachi M, Yasuda S
  • 学会等名: AHA Scientific Sessions 2014
  • 発表場所: シカゴ、米国
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [学会発表] 肺動脈楔入圧の、画期的な低侵襲推定法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上村和紀、稲垣正司、鄭燦、李梅花、川田徹、杉町勝
  • 学会等名: 第53回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2014-06-24 – 2014-06-26
• [学会発表] A novel minimally invasive technique to predict pulmonary capillary wedge pressure utilizing jugular venous pressure and tissue Doppler tricuspid/mitral annular velocities (2014)
  • 著者名/発表者名: Uemura K, Inagaki M, Zheng C, Li M, Kawada T, Sugimachi M.
  • 学会等名: 第78回日本循環器学会総会・学術集会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 頚静脈圧と心臓エコーにて計測される左右房室弁輪速度比から、肺動脈楔入圧は低侵襲かつ正確に推定できる. (2013)
  • 著者名/発表者名: 上村和紀、川田徹、杉町勝
  • 学会等名: 第34回日本循環制御医学会総会
  • 発表場所: 福井
• [学会発表] Integration of ESPVR into the Guyton’s circulatory equilibrium framework for the prediction of total hemodynamics. (2013)
  • 著者名/発表者名: Uemura K
  • 学会等名: IEEE EMBS 2013
  • 発表場所: 大阪
  • 招待講演
• [学会発表] Myocardial performance index is sensitive to changes in cardiac contractility, but is also affected by vascular load condition. (2013)
  • 著者名/発表者名: Uemura K, Kawada T, Zheng C, Li M, Shishido T, Sugimachi M.
  • 学会等名: IEEE EMBS 2013
  • 発表場所: 大阪
• [学会発表] A novel minimally-invasive technique to predict pulmonary capillary wedge pressure utilizing jugular venous pressure and the tissue Doppler tricuspid/mitral annular velocities. (2013)
  • 著者名/発表者名: Uemura K, Kawada T, Sugimachi M.
  • 学会等名: ESC Congress 2013
  • 発表場所: アムステルダム、オランダ
• [学会発表] Minimally invasive cardiac output monitor utilizing aortic flow velocity and peripheral arterial pressure profile. (2013)
  • 著者名/発表者名: Uemura K, Sugimachi M.
  • 学会等名: 計測自動制御学会・ライフエンジニアリング部門シンポジウム2013
  • 発表場所: 横浜
  • 招待講演
• [学会発表] Prediction of left atrial pressure from right atrial pressure and the bilateral ventricular functions defined by tricuspid/mitral annulus velocities (2013)
  • 著者名/発表者名: Uemura K, Kawada T, Sugimachi M.
  • 学会等名: 第77回日本循環器学会総会・学術集会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] 心筋パフォーマンスインデックスの機械的決定因子 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上村和紀・杉町勝
  • 学会等名: 第51回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 大動脈流速と末梢動脈血圧波形を用いた心拍出量モニターシステム (2012)
  • 著者名/発表者名: 上村和紀・川田徹・杉町勝
  • 学会等名: 第51回日本生体医工学会大会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 心拍出量の低侵襲連続モニターシステムの開発-フロートラック/ビジリオシステムとの比較-. (2012)
  • 著者名/発表者名: 上村和紀・川田徹・杉町勝
  • 学会等名: 第33回日本循環制御医学会総会
  • 発表場所: 宇都宮
• [学会発表] Novel continuous monitoring system of cardiac output with use of aortic peak flow velocity and peripheral arterial pressure profile (2012)
  • 著者名/発表者名: Uemura K, Kawada T, Sugimachi M.
  • 学会等名: European Society of Cardiology Congress 2012
  • 発表場所: Munich Germany
• [備考] 国立循環器病研究センター循環動態制御部
  • URL: http://www.ncvc.go.jp/res/divisions/cardiovascular_dynamics/index.html
• [備考] 国立循環器病研究センター 循環動態制御部
  • URL: http://www.ncvc.go.jp/res/divisions/cardiovascular_dynamics/index.html
• [産業財産権] 左心房圧計測方法および左心房圧計測装置． (2013)
  • 発明者名: 青木三喜男、上村 和紀、杉町 勝．
  • 権利者名: 青木三喜男、上村 和紀、杉町 勝．
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2013-024296
  • 出願年月日: 2013-02-12
• [産業財産権] 心拍出量モニター装置および心拍出量測定方法． (2012)
  • 発明者名: 青木三喜男、上村 和紀、杉町 勝．
  • 権利者名: 青木三喜男、上村 和紀、杉町 勝．
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-106391
  • 出願年月日: 2012-05-08