研究課題/領域番号 |
25293294
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研究種目 |
基盤研究(B)
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研究機関 | 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所) |
研究代表者 |
西村 隆 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (80433655)
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研究分担者 |
巽 英介 独立行政法人国立循環器病研究センター, 人工臓器部, 部長 (00216996)
許 俊鋭 東京大学, 医学部附属病院, 研究員 (30153232)
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研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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キーワード | 心拍同期制御システム |
研究概要 |
1)心拍同期制御システムの構築 開発中の心拍同期制御システムの改良を進め、頻脈・徐脈・不整脈出現時に変動回転から定常回転へ切り替えるシステムを追加した。実際に成ヤギを使用してシステムのテストを行い、心室ペーシングにより徐脈・頻脈を再現しシステムが有効に作動することを確認した。また、不整脈出現時にも適切な回転数の定常回転へ移行することで生体への悪影響を避けることを可能とした。成ヤギに全身麻酔下にEVAHEART装着後、人工呼吸器を離脱・覚醒させ慢性実験に移行し、12時間の連続稼働を行った。6頭の成ヤギに対して、1時間当たりの平均心拍数は7688回、うち94.6%で適切な回転数制御がなされていた。R波の検知不良は4.4%であった。2)心拍同期システム使用下での溶血試験 試験条件を平均流量5.0±0.25L/min、平均揚程100±3mmHgに設定、心拍同期システム併用のEVAHEARTを、収縮期に回転数を増加させる収縮期補助モード、60拍/分、最大-最低回転数差500rpmで駆動、定常回転駆動のEVAHEART及びROTAFLOWを対照。4時間駆動し、血漿遊離ヘモグロビンの変化量からNIHを算出して比較した結果、同期システム併用NIHは0.0030±0.0019、定常回転でのNIHは0.0026±0.0024であり、有意差は認めなかった。心拍同期システム使用可での駆動は溶血に影響しないことが確認された。 3)広範囲心筋梗塞後再灌流モデルの作成 広範囲心筋梗塞は極めて重症のものを想定した。左前下行枝のスネアリングで作成を予定していた。成山羊を用い、全身麻酔下にEVAHEART装着後冠動脈のスネアを実施。当初の予想通り、より中枢に近い部位での結紮では循環維持が困難であったため、最終的に第1対角枝の中央部分を2時間スネアすることで循環を破綻させず心筋梗塞・再灌流モデルを作成できた。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の研究計画では、心拍同期制御システムの構築、心拍同期制御システム使用下での溶血試験、広範囲心筋梗塞後再灌流モデルの作成を行うことであった。研究実績の概要で述べたとおり、心拍同期制御システムがほぼ完成し、同システム使用下においても溶血が起こらないことが確認できた。さらには、心筋梗塞後再灌流モデルの作成に成功したことから本年度の研究目標を完全に達成しえた。
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今後の研究の推進方策 |
次年度は、本年度において完成した心拍同期制御システムを利用して同期制御パラメーターの策定を進める。成ヤギにEVAHEARTを装着して、全身麻酔下に行う急性実験・麻酔離脱後慢性期実施する慢性実験を併用して収縮期/拡張期の回転数比、変動開始タイミング、変動時間などの適切なパラメーター値を策定する。更には、心筋梗塞後再灌流モデルに対してEVAHEARTを装着し心拍同期制御システムを使用した慢性実験に移行することによって、remodeling抑制効果・梗塞範囲縮小効果の検討を行う。
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次年度の研究費の使用計画 |
次年度は、本年度において完成した心拍同期制御システムを利用して同期制御パラメーターの策定を進める。成ヤギにEVAHEARTを装着して、全身麻酔下に行う急性実験・麻酔離脱後慢性期実施する慢性実験を併用して収縮期/拡張期の回転数比、変動開始タイミング、変動時間などの適切なパラメーター値を策定する。更には、心筋梗塞後再灌流モデルに対してEVAHEARTを装着し心拍同期制御システムを使用した慢性実験に移行することによって、remodeling抑制効果・梗塞範囲縮小効果の検討を行う。 今後の推進方策に則り、次年度の実験を進める。人工心臓を装着し、急性・慢性実験を行う実験系では動物の購入や、実験に使用する人工血管などの消耗品、慢性実験における抗生剤や点滴および循環動態をモニタリングするためのコード類などに研究費を使用する必要がある。また、本研究の内容は革新的で有り、その成果を国内外に広く発表する目的での学会参加出張旅費が必要である。
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