「拍動流補助循環」の重症呼吸不全治療に対する効果 -定常流補助と比較する-

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K09407
• 研究機関: 日本文理大学
• 研究代表者: 伊藤 英史 日本文理大学, 保健医療学部, 教授 (50711462)
• 研究分担者: 市場 晋吾 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (30284102) ; 岡原 重幸 純真学園大学, 医療工学科, 准教授 (50771185) ; 小畑 秀明 岡山理科大学, 工学部, 准教授 (60437118)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 救急医学 / 集中治療医学 / 呼吸不全 / 体外循環 / 補助循環 / ECMO / 拍動流 / 定常流

研究実績の概要

本研究は、拍動流補助循環法によるECMO(Extracorporeal Membrane Oxygenation)を用いた重症呼吸不全に対する肺機能改善効果について調査することを目的としている。従来から重症呼吸不全に対するECMO治療は定常流循環によるものが主流で、生体の自然な生理的拍動、肺循環とは全く異なる環境で循環が維持されている。生体と同様の拍動が得られる拍動流ECMOに関する治療効果についてはこれまでに十分な学術的研究・成果は得られていない。本研究では、重症呼吸不全モデルの水系実験及び動物実験によって、拍動流ECMOが従来からある定常流ECMOと比較して十分な治療効果を認めることができるのかどうかについて検証するものである。このことが実証されれば、拍動流ECMOを重症呼吸不全に対する新たな治療法の一つとして選択することが期待される。
2019年4月から7月には、水系実験によるIn-Vitro試験を実施した。実際の重症呼吸不全時の肺高血圧を想定した水系実験で、小動物実験実施の前の予備実験として、肺血管抵抗を可変し、拍動流ECMOの機械的な応答特性について検証した。この結果を受けて、当初、2019年8月から2022年3月にかけて重症呼吸不全モデルの小動物を用いた拍動流ECMOに関する肺機能改善効果について実証実験を行うことを予定していたが、新型コロナウイルス感染症の拡大による動物実験中止を余儀なくされ、当初予定していた症例数を実施できなかったために、2022年度も本研究について延長申請を実施した。結果、2019年8月から実施した小動物実験は2022年8月末に予定症例数が終了し、2022年8月から2023年3月の本研究課題の研究成果報告のまとめを実施した。2022年5月には研究の一部を学会発表し、その後、日本語論文１題ついで国際学会及び英語論文を2023年に発表する。

研究成果

• [雑誌論文] Chemotherapy-induced leukopenic septic shock treated with veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation: A case report (2023)
  • 著者名/発表者名: Hoshino A, Ichiba S, Ishikawa J, Seino Y, Yoshida T, Sato N, Nomura T
  • 雑誌名: Clin Case Rep. 巻: 11(2) ページ: e6979
  • DOI: 10.1002/ccr3.6979.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 17.A case of severe respiratory failure due to interstitial pneumonia successfully bridged to lung transplantation from a brain-dead donor using 109-day veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation (2023)
  • 著者名/発表者名: Ikeda T, Ichiba S, Sasaki T, Sato M, Konoeda C, Okamoto T, Miyazaki Y, Nakajima J, Sakamoto A
  • 雑誌名: J Artif Organs. 巻: 26(1) ページ: 84-88
  • DOI: 10.1007/s10047-022-01341-4.
  • 査読あり
• [雑誌論文] 人工肺ー総説 2022 (2022)
  • 著者名/発表者名: 原伸太郎，市場晋吾
  • 雑誌名: 人工臓器 巻: 51（３） ページ: 141-144
  • DOI: 10.11392/jsao.51.141
• [雑誌論文] 長期VV-ECMO管理中のCOVID-19関連重症呼吸不全患者の治療方針の決定に対してJonsen 4分割表を用いた倫理的アプローチを施行した1例 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山本舞，市場晋吾，坂西佐久子，星野あつみ，嶋田正子, 矢口 有乃, 野村 岳志
  • 雑誌名: 東京女子医科大学雑誌 巻: 92（３） ページ: 103-109
  • DOI: 10.24488/jtwmu.92.3_103
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 人工臓器の最前線(vol.6) 呼吸不全に対する膜型人工肺(VV-ECMO) withコロナの時代に向けて (2022)
  • 著者名/発表者名: 星野あつみ, 市場晋吾
  • 雑誌名: 医学のあゆみ 巻: 282（11） ページ: 1023-1030
• [雑誌論文] ECMO装着患者の搬送 集約化のための安全な重症患者搬送を目指して (2022)
  • 著者名/発表者名: 藤田健亮，市場晋吾
  • 雑誌名: LiSA 巻: 29（７） ページ: 676-685
• [雑誌論文] 補助循環(ECMO、IABP、Impella) (2022)
  • 著者名/発表者名: 市場晋吾，菊池規子
  • 雑誌名: 集中治療医学レビュー2022-'23 巻: 2022-23' ページ: 166-174
• [雑誌論文] 経皮的循環補助の生理学(ECMO/IMPELLA/IABP) 各装置の適応,臓器への影響,管理,合併症 (2022)
  • 著者名/発表者名: 市場晋吾，服部 英敏, 山田 有希子, 清野 雄介
  • 雑誌名: Intensivist 巻: 14（２） ページ: 331-348
  • DOI: 10.11477/mf.3102200970
• [雑誌論文] Early short course of neuromuscular blocking agents in patients with COVID-19 ARDS: a propensity score analysis (2022)
  • 著者名/発表者名: Li Bassi G, Gibbons K, Dalton HJ, White N, Corley A, Hinton S, Forsyth S, Laffey JG, Fan E, Fanning JP, Panigada M, Bartlett R, Brodie D, Burrell A, Chiumello D, Elhazmi A, Esperatti M, Grasselli G, Hodgson C, Ichiba S, Luna C, Marwali E, Merson L, Murthy S, Nichol A, Ogino M, Pelosi P, Torres A, Ng PY, Fraser JF
  • 雑誌名: Crit Care 巻: 26(1) ページ: 141
  • DOI: 10.1186/s13054-022-03983-5
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Early predictors of oxygenator exchange during veno-venous extracorporeal membrane oxygenation: A retrospective analysis (2022)
  • 著者名/発表者名: Umei N, Ichiba S, Genda Y, Mase H, Sakamoto A
  • 雑誌名: Int J Artif Organs 巻: 45(11) ページ: 927-935
  • DOI: 10.1177/03913988221118382.
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Need for an Adult Intensive Care Unit Boot Camp for Residents and Fellows: A Cross-Sectional Survey among Intensive Care Unit Directors (2022)
  • 著者名/発表者名: Umei N, Nishimura M, Ichiba S, Sakamoto A, Berg BW
  • 雑誌名: J Nippon Med Sch. 巻: 89(4) ページ: 443-453
  • DOI: 10.1272/jnms.JNMS
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 重症呼吸不全に対するECMOの肺血管抵抗に及ぼす影響ー定常流と拍動流の比較ー (2023)
  • 著者名/発表者名: 安東倫美，伊藤英史，市場晋吾，小畑秀明
  • 学会等名: 第39回日本医工学治療学会
• [学会発表] 腹臥位中の集中治療 当院におけるVV-ECMO下の腹臥位管理法 (2023)
  • 著者名/発表者名: 工藤 弦, 堀部 達也, 加島 広太, 菊地 剛, 志真 奈緒子, 青山 要平, 野村 岳志, 市場 晋吾, 若林 秀隆
  • 学会等名: 第50回日本集中治療医学会
• [学会発表] 集中治療における重症心不全に対する補助循環によるブリッジ-VA-ECMO,ECPELLA,VAD- 当院における心原性ショックに対するMCSブリッジ戦略 (2023)
  • 著者名/発表者名: 山田 有希子, 市原 有起, 飯塚 慶, 齋藤 聡, 菊池 規子, 服部 英敏, 萩原 誠久, 市場 晋吾, 野村 岳志, 新浪 博士
  • 学会等名: 第50回日本集中治療医学会
• [学会発表] VV-ECMOからの離脱にINTELLiVENT-ASVを使用した一例 (2023)
  • 著者名/発表者名: 山本 舞, 星野 あつみ, 救仁郷 達也, 石川 淳哉, 清野 雄介, 吉田 拓生, 佐藤 暢夫, 幸野 真樹, 市場 晋吾, 野村 岳志
  • 学会等名: 第50回日本集中治療医学会
• [学会発表] 化学療法後の好中球減少症を伴う敗血症性ショックに対し、VA-ECMOを使用し救命し得た成人症例 (2023)
  • 著者名/発表者名: 星野 あつみ, 山本 舞, 出井 真史, 石川 淳哉, 清野 雄介, 吉田 拓生, 佐藤 暢夫, 中川 雅史, 市場 晋吾, 野村 岳志
  • 学会等名: 第50回日本集中治療医学会
• [学会発表] RV-PA ECMO実験モデルは確立できるか？ (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊藤英史，市場晋吾，小畑秀明，岡原重幸，安東倫美，川端晃幸
  • 学会等名: 第38回日本医工学治療学会
• [学会発表] 赤血球の形状変化による人工肺圧勾配の上昇 (2022)
  • 著者名/発表者名: 岡原重幸, 宮本聡史, 吉野将, 高橋秀暢, 伊藤英史, 曽智, 辻敏夫
  • 学会等名: 第60回日本人工臓器学会
• [学会発表] 人工心肺中のヘマトクリットレベルに対する血液粘度-温度特性 (2022)
  • 著者名/発表者名: 岡原 重幸, 宮本 聡史, 吉野 将, 高橋 秀暢
  • 学会等名: 第47回日本体外循環技術医学会
• [学会発表] 10年後にも役立つECMO治療の基礎 (2022)
  • 著者名/発表者名: 市場晋吾
  • 学会等名: 第60回日本人工臓器学会
  • 招待講演
• [学会発表] 重症呼吸不全に対するECMOの最新知見 (2022)
  • 著者名/発表者名: 市場晋吾
  • 学会等名: 第39回日本医工学治療学会
  • 招待講演