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2018 年度 実施状況報告書

重症呼吸器疾患に対する補助循環治療効果を明確にする -小動物モデルでの検討-

研究課題

研究課題/領域番号 18K08926
研究機関新潟医療福祉大学

研究代表者

藤井 豊  新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 助教 (20589303)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードV-V ECMO / 重症呼吸不全 / 体外循環
研究実績の概要

近年、補助循環法は循環器疾患のみならず重症呼吸器疾患まで適応を拡大しており、症例は急増している。特に近年、静脈から脱血を行い、人工肺にて酸素化したのち、再び静脈に送血する形式のV-V ECMO (Veno-Venous Extra-Corporeal Membranous oxygenation) が各種人工呼吸療法などで改善が見込めない呼吸器疾患に適応され注目を浴びている。しかし、この V-V ECMOは比較的新しい手技であり、臨床および基礎研究は世界的に見ても極めて少ない。このような背景のもと、小動物を用い呼吸器疾患モデルにV-V ECMOを導入し評価することで、回復機序を解明し、呼吸器疾患に対する適切な補助循環による治療法を提案することを目的に取り組んできた。
各年度ごとに課題を設けており、本年度は、ラットV-V ECMOモデルおよび呼吸器疾患モデルの確立を目標に研究を遂行した。成果として、実際にラットにV-V ECMOを導入することができた。動脈圧および心拍数のモニタリング、さらに血液ガス分析の結果から安定したモデルが構築できていると考える。また、同時並行で再現性のある呼吸疾患モデルの構築にも取り組んだ。当初の予定では、リポ多糖体(Lipopolysaccharide : LPS)を気管内投与することで急性呼吸窮迫症候群 (ARDS)モデル動物を作製するとしていたが、尾静脈より規定量を投与することで安定したモデル確立の確立ができることが分かってきた。肺組織を中心とした病理評価を行っており、さらに検討を重ねていきたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度は、ラットV-V ECMOモデルおよび呼吸器疾患モデルの確立を目標に研究を遂行した。大腿静脈、頚静脈にカニュレーションすることでラットにV-V ECMOを導入することができた。動脈圧および心拍数のモニタリング、さらに血液ガス分析の結果から安定したモデルが構築できていると考える。また、同時並行で再現性のある呼吸疾患モデルの構築にも取り組んだ。当初の予定では、リポ多糖体(Lipopolysaccharide : LPS)を気管内投与することで急性呼吸窮迫症候群 (ARDS)モデル動物を作製するとしていたが、尾静脈より規定量を投与することで安定したモデル確立の確立ができることが分かってきた。肺組織を中心とした病理評価を行っており、さらに検討を重ねていきたい。
また、機械的人工呼吸器併用の影響の検討およびV-V ECMOの最適条件を見極めることを次の課題としている。プレ実験の結果、人工呼吸器による陽圧強制換気により、形態学的に傷害を受けることが確認できている。
以上の理由から、おおむね順調に進展していると言える。

今後の研究の推進方策

今後は、作製したARDSモデルに実際にV-V ECMOを導入し検討を行っていきたい。血行動態および血液ガス分析に加え、Hematoxylin-Eosin (HE) 染色、マクロファージの産生に着目し免疫染色により炎症の評価を行い病態の変化を捉える予定である。一方で、短時間では病理学的に変化が観察できない可能性があり、数時間~数日単位での安定したV-V ECMO管理も考慮して行っていきたい。V-V ECMOによる呼吸器疾患の回復を評価し、メカニズムを解明し、最終目標である「呼吸器疾患に対する適切な補助循環の条件・人工呼吸器を含めた適切な管理方法を提案すること」につなげていきたい。

次年度使用額が生じた理由

今年度は、これまで持っていた消耗品(動物手術に使用する実験物品)を使用することで物品費を中心に大幅に抑えることができた。よって、次年度に繰り越すこととなった。次年度以降は研究が進み、さらに論文や学会発表など対外的活動を積極的に行う予定で、支出増加が予想される。慎重かつ適切に使用していく。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Optimal drainage cannula position in dual cannulation for veno-venous extracorporeal membrane oxygenation.2018

    • 著者名/発表者名
      Togo K, Takewa Y, Katagiri N, Fujii Y, Yamashita AC, Tastumi E
    • 雑誌名

      Int J Artif Organs.

      巻: 41 ページ: 867-871

    • DOI

      10.1177/0391398818795357.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fundamental examination of an extracapillary blood flow type oxygenator for extracorporeal circulation model of a rat.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamada T, Sumikura H, Fujii Y, Arafune T, Ohgoe Y, Yaguchi T, Homma A
    • 雑誌名

      Life Support

      巻: 30 ページ: 96-104

    • 査読あり
  • [学会発表] Expression change of cytokine in principal organ during cardiopulmonary bypass2019

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Fujii, Haruo Hanawa
    • 学会等名
      The 9th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] 小動物Veno-Venous Extra-Corporeal Membranous oxygenation (V-V ECMO)モデルの構築2018

    • 著者名/発表者名
      藤井豊、藤本航喜、諸星南々海、阿部優花、大嶋啓真、坂井結太、長井穂菜美、野口真莉那、中村藤夫
    • 学会等名
      第40回日本呼吸療法医学会学術集会
  • [学会発表] ラット体外循環用外部灌流型人工肺の開発2018

    • 著者名/発表者名
      山田拓実、住倉博仁、藤井豊、荒船龍彦、大越康晴、矢口俊之、本間章彦
    • 学会等名
      第34回ライフサポート学会
  • [学会発表] 呼吸器疾患に対する各種治療効果検討に向けた小動物肺傷害モデルの作製2018

    • 著者名/発表者名
      藤本航喜、池上喜久夫、諸星南々海、阿部優花、大嶋啓真、坂井結太、長井穂菜美、 野口真莉那、藤井豊
    • 学会等名
      第9回甲信越臨床工学会
  • [学会発表] Bridge to lung transplantationを目的とした長期耐久型ECMO:開発のための大動物モデルの確立2018

    • 著者名/発表者名
      福元健人、安樂真樹、原伸太郎、磯山隆、藤井豊、中尾啓太、小野稔、中島淳
    • 学会等名
      第54回日本移植学会総会
  • [学会発表] Expression change of hepcidin in heart during cardiopulmonary bypass2018

    • 著者名/発表者名
      塙晴雄、藤井豊
    • 学会等名
      第22回日本心不全学会学術集会
  • [学会発表] 体外循環により主要臓器の炎症性サイトカイン発現は上昇する‐リアルタイムPCR法によるラット体外循環モデルの検討‐2018

    • 著者名/発表者名
      阿部優花、塙晴雄、大嶋啓真、坂井結太、長井穗菜美、野口真莉那、藤本航喜、 諸星南々美、藤井豊
    • 学会等名
      第 18 回新潟医療福祉学会学術集会
  • [学会発表] 体外循環起因の主要臓器における炎症反応を捉える-ラット体外循環モデルおよびリアルタイムPCR法を用いた検討-2018

    • 著者名/発表者名
      長井穂菜美、塙晴雄、阿部優花、大嶋啓真、坂井結太、野口真莉那、藤本航喜、渡邊博昭、藤井豊
    • 学会等名
      第92回新潟県臨床検査学会
  • [学会発表] Long-term in vivo testing of extracorporeal membrane oxygenation via the pulmonary artery to the left atrium as a bridge to lung transplantation2018

    • 著者名/発表者名
      Kento James Fukumoto, Masaki Anraku, Shintaro Hara, Takashi Isoyama, Toshiya Ono, Yutaka Fujii, Keita Nakao, Minoru Ono, Jun Nakajima
    • 学会等名
      The 26th Annual Meeting of the ISMCS
    • 国際学会
  • [学会発表] 体外循環症例によるHES130/0.4/9使用評価2018

    • 著者名/発表者名
      山城翼、配野治、秋池直子、藤井豊、桃井沙理、沼田怜、井上貴男
    • 学会等名
      第56回日本人工臓器学会
  • [学会発表] ラット体外循環回路への適用を目指した外部灌流型人工肺の開発2018

    • 著者名/発表者名
      山田拓実、住倉博仁、藤井豊、荒船龍彦、大越康晴、矢口俊之、本間章彦
    • 学会等名
      第56回日本人工臓器学会
  • [学会発表] 世界初V-V ECMO治療効果検討のための小動物モデル構築2018

    • 著者名/発表者名
      藤井豊、諸星南々海、藤本航喜、阿部優花、大嶋啓真、坂井結太、長井穂菜美、野口真莉那
    • 学会等名
      第56回日本人工臓器学会

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公開日: 2019-12-27  

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