Development of artificial graft created by in-body tissue architecture for coronary arterial bypass

开发由体内组织结构创建的用于冠状动脉搭桥的人工移植物

基本信息

批准号：
22H03160
负责人：
宮本伸二
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Oita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

すでに臨床治験に進んでいるIBTA（生体内組織形成術）によって形成された末梢バイパス用バイオチューブより厚さの薄い冠動脈バイパス仕様の長い小口径組織工学人工血管（ロングレングスバイオチューブ）の作製法を確立させ、動物移植実験によって冠動脈バイパス用のバイパス血管としての長期耐久性を評価する実験を行った。冠動脈用バイオチューブ作成専用鋳型（内径２ｍｍ、長さ１５ｃｍ）設計作成し、成ヤギの皮下に埋植し、二カ月後取出し、バイオチューブが作成されているのを確認した。このバイオチューブの組織学的分析では炎症細胞浸潤なく、ほぼ１００％コラーゲン線維で構成されていることが判明した。バイオチューブを皮下で作成した同ヤギを用いて体外循環を用いながら採取したバイオチューブを二本連結し（７－０プロリン糸）、末梢を左冠動脈に吻合、中枢を上行大動脈に吻合した。その後前下行枝中枢を結紮した。１０頭に対し同手技を行ったが、４例が心室細動を発症し体外循環から離脱できなかった。４例は体外循環から離脱できたが1例が術直後、２例が術翌日にバイオチューブ閉塞のため心筋梗塞を起こし死亡した。1例は術後４日目に原因不明の突然死をきたした（バイオチューブは開存）。この結果を得て、①バイオチューブの連結（吻合）が原因で閉塞をきたすのではないか、②内径２ｍｍは細すぎるのではないかと考察し、現在内径３．５ｍｍの渦巻状の鋳型を設計し、２頭の皮下に埋植中である。

我们开发了一种生产用于冠状动脉搭桥的长、小直径组织工程人造血管（长生物管）的方法，该血管比IBTA（体内组织成形术）形成的外周搭桥用生物管更细，我们建立了这个系统并进行了实验，通过动物移植实验来评估其作为冠状动脉搭桥血管的长期耐久性。设计并制作了一个特殊的模具（内径2毫米，长度15厘米）来制作冠状动脉生物管，并将其植入成年山羊的皮下，两个月后取出，以确认生物管已制作完成。该生物管的组织学分析表明，它几乎由 100% 的胶原纤维组成，没有炎症细胞浸润。使用皮下制作生物管的同一只山羊，在使用体外循环（7-0脯氨酸线）的同时收集两个生物管，远端与左冠状动脉吻合，中央端与升主动脉吻合。然后结扎前降支动脉的中心。对 10 只狗进行了同样的手术，但其中 4 只出现了心室颤动，并且无法脱离体外循环。虽然4例患者能够退出体外循环，但1例患者术后立即死亡，2例患者术后第二天因生物管闭塞导致心肌梗塞死亡。一名患者于术后第 4 天不明原因猝死（生物管仍通畅）。根据这个结果，我们认为（1）生物管的连接（吻合）可能是堵塞的原因，（2）2毫米的内径太小，目前我们正在设计螺旋模具内径为3.5毫米，但目前已被植入两只牛的皮下。