生体情報を用いた補助人工心臓適応患者の新しい管理法の研究開発

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470279
• 研究機関: 国立循環器病センター
• 研究代表者: 高野 久輝 国立循環器病センター研究所, 副所長 (60028595)
• 研究分担者: 西中 知博 国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室長 (00256570) ; 巽 英介 国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 室長 (00216996) ; 妙中 義之 国立循環器病センター研究所, 人工臓器部, 部長 (00142183)
• キーワード: 人工心臓 / 補助循環 / 自律神経 / ホルモン / 中枢神経 / サーカディアンリズム

研究概要

補助人工心臓適応患者の新しい管理法の研究開発を目指し、以下の各項目について拍動流、定常流補助循環が生体に与える影響について検討を行った。検討には成山羊に対して拍動流左心バイパスおよび定常流左心バイパスを施行するモデルを用いた。
1.中枢神経系に関する検討;拍動流、定常流左心補助循環施行時の脳代謝状態の変化について検討を行った。病理学的検討における脳血管、脳神経の状態、脳代謝、脳血流、脳機能いずれにも変化を認めないなど、中枢神経系に明らかな影響を与えないことが解明された。
2.液性循環調節因子、自律神経系に関する検討;拍動流、定常流左心補助循環施行時の液性調節因子、血管トーヌス、圧受容体反射感受性の変化について検討を行った。液性循環調節因子、安静時の全身末梢血管抵抗値、ニトログリセリン静注後の全身末梢血管抵抗の最低値いずれにも有意な変化を認めず、血管のトーヌスは維持されていると考えられた。圧受容体反射の感受性も変化を認めなかった。また、拍動流、定常流補助人工心臓使用時の心拍変動の変化に関して比較検討を行った。拍動流、定常流左心補助循環施行時の心電図RR間隔をから心拍変動の低周波数成分(LF)並びに高周波数成分(HF)のパワー値を求めた。拍動流左心補助循環施行に伴いLF, HFともに低下傾向を示し、心臓迷走神経の抑制の傾向が認められた。定常流左心補助循環群施行によってはLF, HFともに上昇傾向を示し、心臓迷走神経の亢進の傾向が認められた。
3.時間補助循環管理法の検討;拍動流、定常流左心補助循環がメラトニン、レニン、平均動脈圧のサーカディアンリズム(CR)に与える影響を検討した。メラトニンは拍動流、定常流左心補助循環中にも正常動物と同様のCRを有していた。レニンは拍動流、定常流左心補助循環中もCRを認めたが、その位相は左心補助循環中は正常動物と異なった変動を示し、各左心補助循環中にも一定ではなかった。拍動流、定常流左心補助循環中の血圧CRについて検討を行った。拍動流、定常流左心補助循環中の血圧の日内変動はそのCRの周期性は維持されるが、その位相は正常動物に比較して約12時間変位することが明らかとなった。

研究成果

• [文献書誌] Nishinaka T, Tatsumi E, Taenaka Y, et al.: "Change in heart rate variability during long-term left ventricular assist in normal goats"Journal of Congestive Heart Failure and Circulatory Support 2001. 1・4. 229-233 (2001)
• [文献書誌] Nishinaka T, Tatsumi E, Taenaka Y, et al.: "Influence of pulsatile and nonpulsatile left heart bypass oil the hormonal circadian rhythm"ASAIO Journal. 46・2. 582-585 (2000)
• [文献書誌] Nishinaka T, Koyanagi H, Tatsumi E, et al.: "Effect of prolonged nonpulsatile left heart on vascular control status"J Artif Organs. 3・1. 34-38 (2000)
• [文献書誌] Nishinaka T, Tatsumi E, Nishimura T, et al.: "Effects of reduced pulse pressure to the cerebral metabolism during prolonged nonpulsatile left heart bypass"Artif Organs. 24・9. 676-679 (2000)
• [文献書誌] Nishinaka T, Tatsumi E, Nishimura T, et al.: "Cardiac autonomic nervous function during long-term nonpulsatile left heart bypass"Artif Organs. 23・6. 500-503 (1999)
• [文献書誌] 西中知博, 巽 英介, 西村 隆, 他: "長期定常流左心補助循環中の自律神経機能の変化"医用電子と生体工学. 37. 23 (1999)