| 研究課題/領域番号 |
11694337
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 国立循環器病センター |
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研究代表者 |
砂川 賢二 国立循環器病センター研究所, 循環動態機能部, 部長 (50163043)
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| 研究分担者 |
佐藤 隆幸 高知医科大学, 第二生理学, 教授 (90205930)
川田 徹 国立循環器病センター研究所, 循環動態機能部, 室長 (30243752)
杉町 勝 国立循環器病センター研究所, 循環動態機能部, 室長 (40250261)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| キーワード | 動脈圧反射 / シャイ・ドレーガー症候群 / ダイナミクス / 交感神経 / 起立性低血圧 / bionics / systems physiology |
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| 研究概要 |
開発に関する基礎研究
シャイ・ドレーガー症候群では、延髄を中心とした神経変性のため血管運動中枢が冒される。そのため、動脈圧反射失調となり重度の起立性低血圧になる。そこで、圧センサー→人工的血管運動中枢→電気刺激装置→交感神経刺激装置→交感神経からなるフィードバックシステムを試作開発した。シャイ・ドレーガー症候群様の動脈圧反射失調を呈するラットでは、head-up tiltにより、数秒以内に動脈圧が60mmHgまで低下するが、本装置を埋め込んだラットでは、head-up tiltによる動脈圧低下を検知した人工的血管運動中枢から、自動的に電気刺激の頻度が増加し、動脈圧の低下が防止された。さらに、その機能的ダイナミクスは、生体固有の動脈圧反射と類似していた。すなわち、本装置が、生理的な血管運動中枢の機能を代行できたことになる。以上のようなことから、シャイ・ドレーガー症候群の起立性低血圧を克服するバイオニック動脈圧反射装置の開発は可能であると結論づけられた。
ヒト動脈圧反射のダイナミクスの同定法の開発
バイオニック動脈圧反射装置を臨床応用するためには、まず、ヒトの動脈圧反射のダイナミクスを同定する必要がある。しかし、その同定方法が未確立であった。そこで、新しく同定方法を開発した。健常男子(20-30歳)の撓骨動脈をトノメータ法で測定しながら、チルトベッドのチルト角を0か30°に4秒毎にランダムに変えた。ついで、動脈圧反射を開ループにするために、トリメタファンを持続投与しながら同様の計測を行った。チルト角変化が動脈圧変動に与える影響を伝達関数として記述した後、動脈圧反射の開ループ伝達関数を推定した。開ループ伝達関数の定常ゲインは5.4±2.1で、入力周波数の増加とともに、ゲインが減衰する低域通過特性を示した。遮断周波数は、O.02Hz付近であった。
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