| 研究課題/領域番号 |
24592053
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
鈴木 章司 山梨大学, 医学工学総合研究部, 准教授 (30235949)
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| 研究分担者 |
加賀 重亜喜 山梨大学, 医学工学総合研究部, 助教 (10422693)
松本 雅彦 山梨大学, 医学工学総合研究部, 教授 (30372501)
榊原 賢士 山梨大学, 医学部附属病院, 助教 (40419338)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 小児人工心肺 / 医療安全 |
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| 研究概要 |
人工肺CX-FX05RW、Xコーティング回路、温度測定プローブCyber Scan PH310を組み込んだ充填液量200mlの再循環装置を作製した。小児の人工心肺でのプライミング作業を想定し、再循環中の充填液のpH変化を経時的に測定した。まず、一般的な4種の充填液(人工腎臓用補液、重炭酸リンゲル、酢酸リンゲル、乳酸リンゲル)による違い、再循環中のガス吹送の影響について比較検討した。
その結果、危険域とされる充填液pH8.0への平均到達時間は8～58分であることが判明した。特に、酢酸リンゲルと乳酸リンゲルではpH値は不安定であり、再循環中の上昇は顕著であった。ガス吹送を行った場合には、pH上昇速度は著しく加速され、全ての充填液において18分以内に危険域に到達した。また、酸性(pH 6.30)のD-マンニトール15ml及び25mlを充填液に添加した場合についても検討した。この条件下でもpH上昇は同様であり、安全域の拡大効果は得られなかった。
次に、実験の効率化をはかるためコンピューターへの自動記録機能を有するPH測定器堀場製作所F-71Fを導入した。また、当初の実験で用いた人工腎臓用補液が製造中止となったため新しい製剤に変更した。この新装置を用いて、主たる部材である人工肺の違いによる充填液pH値への影響を比較検討した。その結果、人工腎臓用補液を充填液とした場合、6 種の小型膜型人工肺(CX-FX05RW、HPO-06H-C、JK-JMOXIAIC06、D100-50534、ME62050061、BIOCUBEC2000)の全てにおいて充填液pHが上昇することが明らかとなった。
以上の実験の中間結果から、人工心肺回路内に初期充填された液のアルカリ化によって体外循環開始後に血液凝集をきたす危険があること、製剤の選択や回路充填法を含めた安全性の再検討が必要であることが示唆された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
実験の効率化をはかるためPH測定器をCyber Scan PH310からF-71Fに変更したが、新しい装置のセンサーが鋭敏なため再循環する際の流れによりpH測定値が揺らぐという問題を生じた。そのため、再循環装置の回路を若干変更する必要があり、実験計画に遅れを生じている。
当初の計画では、6種の人工肺による比較検討は充填液組成を変えて行う予定であったが、初年度は人工腎臓用補液を用いた場合のデータしか得られなかった。現在は新装置により再現性のあるデータが収集されていることから、重炭酸リンゲル、酢酸リンゲル、乳酸リンゲルを使用した場合のデータを引き続き収集する予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
6 種の膜型人工肺(CX-FX05RW、HPO-06H-C、JK-JMOXIAIC06、D100-50534、ME62050061、BIOCUBEC2000)の比較検討を重炭酸リンゲル、酢酸リンゲル、乳酸リンゲルにおいて行う。ついで、人工心肺において使用される薬剤(chlorpromazine 、furosemide、等)を添加した際の影響に関する検討を行う。さらに、血液に接した際のヘパリンと薬剤の相互作用についてActivated Clotting Time (活性化全血凝固時間)の変化を測定することにより調べる。これらのデータを総括して、最も影響が出やすい条件を定め、再循環装置回路内に血液を加えて、赤血球のechinocyte 化を誘発する実験計画を再検討する。誘発実験においては、赤血球凝集時の人工心肺回路における圧変化を測定するとともに、人工肺のダメージとの関連を調べる。
これらにより、翌年度の実験計画、特に潅流障害発生初期の段階での人工肺の可逆性、既存の酸性の補充輸液等による緊急処置の有効性についての検討法を見直す。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
平成24年度においては新しいPH測定器F-71Fの購入に予算を割いたため、予定していたノートブック型コンピューターの購入を見送らざるを得なかった。そのため、差額として若干の研究費の繰り越しを生じている。現在流用しているコンピューターは旧式となってきているため、平成25年度において購入する予定である。また、実験で使用している各種充填液等の消耗品は、当初の計画通り随時購入する予定である。
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