| 研究課題/領域番号 |
20K21915
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立循環器病研究センター |
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研究代表者 |
水野 敏秀 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (40426515)
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| 研究分担者 |
西中 知博 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (00256570)
稲富 絢子 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 流動研究員 (40823464) [辞退]
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| キーワード | 人工胎盤 / ECMO / 胎児循環 / ガス交換 |
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| 研究実績の概要 |
早産児を含む呼吸補助を要する患児の救命と予後改善を目指し、胎盤、自己肺の代替としてガス交換を行う人工胎盤システムの研究を行った。胎児循環の維持のもとに、臍帯動脈-静脈バイパスに膜型人工肺を直列接続する方式、臍帯動脈-静脈バイパスに血液ポンプ、膜型人工肺によるECMO回路を直列接続する方式等の人工胎盤システムの研究が行われてきている。しかし、ガス交換能力、血行動態への影響、回路血栓形成、及び管理法等に関する課題がある。血液ポンプ、膜型人工肺から構成される半閉鎖ECMO回路を胎児循環と並列配置して、両者を臍帯動脈脱血、臍帯静脈送血によって連絡させる方式の新規人工胎盤システムを考案した。人工胎盤システムの血行動態等の特性評価のために模擬循環回路によるシミュレーションを行った。臍帯動脈-静脈バイパスに膜型人工肺を直列接続する方式では、バイパス血流量は受動的に決まり、増加とともに動脈系の血圧・血流が低下する傾向が示された。臍帯動脈-静脈バイパスに血液ポンプ、膜型人工肺によるECMO回路を直列接続する方式では、バイパス血流量は能動的に制御できるが、血流量が増加すると、動脈系の血圧・血流の低下と静脈系への高圧力負荷を来すことが示された。新規人工胎盤システムでは、半閉鎖ECMO回路内の血流量を確保しながら、臍帯動脈から半閉鎖ECMO回路へ脱血し、臍帯静脈へ送血する血流と血行動態の間のバランスを制御し得たが、静脈系への圧力負荷等の課題を認めた。新規人工胎盤システムの実現可能性評価のために、動物実験（ヤギ）を行った。新規人工胎盤システム装着後12日間の成育が可能であった。人工羊水の感染、肺水腫、肝うっ血等の所見を認め，感染制御、体液バランス並びに血行動態を含む全身状態の管理を可能とする人工胎盤システム改良と医学的検討が今後の課題である。
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