早産児および重症呼吸障害児のための人工胎盤－人工子宮システムの開発

为早产儿和患有严重呼吸系统疾病的婴儿开发人工胎盘-人工子宫系统

• 批准号: 22K12811
• 负责人: 水野 敏秀
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Cardiovascular Center Research Institute
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12811/
• 关键词: 胎児; 胎盤; 呼吸不全; 人工胎盤; 人工子宮; 人工胎盤－人工子宮システム; ECMO; 早産胎児; 内分泌系調節

本研究は人工胎盤－人工子宮システム開発を目的としている．人工胎盤使用中の全身性病態における人工胎盤側の循環動態的因子を検討すべく，臍帯動脈－静脈バイパス方式による人工胎盤が循環動態に与える影響と制御法に関して模擬循環回路を用いた検討を行った．一定心機能状態において臍帯動脈－静脈バイパス方式による各種人工胎盤（人工肺単独方式，人工肺・血液ポンプ併用方式）を導入すると回路特性に依存してバイパス流量は変動し，バイパス流量の増加により臍帯動脈バイパス分岐後の体循環血圧低下等を認め，これは低体重児では管理が困難となる傾向にある可能性を認めた．人工胎盤使用中の循環動態の制御においては，回路特性の管理と可及的に低いバイパス流量とすることが重要であることが示された．人工肺のガス交換確保，回路血栓形成抑止等のための対策として，臍帯動脈－静脈バイパスをアクセスルートとしたループ回路を作製し人工肺流量確保とバイパス流量低減の両立が可能なシステム（ループ回路システム）を考案した．先行研究では基礎的検討，動物胎児による実験にて実現可能性を示した．模擬循環回路を用いた検討にてループ回路システムにおいてもバイパス流量の増加により臍帯動脈からのバイパス分岐後の体循環血圧の低下等は認めるが人工肺血流量確保のもとにバイパス流量を低減しうる可能性が示された．各種人工胎盤使用中の循環動態においては自己心拍出量及びバイパス流量の変動に対して自己心拍出量－バイパス流量バランスの維持をはかりながら自己心拍出量とバイパス流量を調節することによって管理しうる可能性が示された．人工胎盤使用中の循環動態の制御の上では可及的に低いバイパス流量を維持しつつループ回路システム等により人工肺血流量の管理を行うこと，自己心拍出量－バイパス流量バランスの維持下に自己心拍出量とバイパス流量を調節することが重要である可能性が示された．

This study aims to develop an artificial placenta-artificial uterine system.为了研究人工胎盘使用期间人造胎盘病的血液动力学因素，我们使用脐动脉 - 旁路方法和使用模拟的循环回路研究了人造胎盘的效果和控制方法。 When various artificial placentas using umbilical arterial-venous bypass methods (single artificial lung, combined with artificial lung and blood pump) are introduced in a state of constant cardiac function, the bypass flow rate fluctuates depending on the circuit characteristics, and the increase in the bypass flow rate shows a decline in systemic blood pressure after the umbilical cord arterial bypass branching, which is likely to be difficult to manage in low-weight children.已经表明，管理电路特性和低旁路流量对于控制人工胎盘术期间的血液动力学很重要。为了确保人造肺中的气体交换并防止电路血栓形成，我们设计了一个系统（环路电路系统），该系统既可以确保人造肺的流动并减少旁路的流动。 Previous research showed feasibility through basic investigations and experiments using animal fetuses.在使用模拟循环回路的研究中，发现绕道电路系统中的旁路流量也增加了绕道脚旁的脐带动脉分支后的全身性血压，但是可以通过确保人工肺血流量来降低旁路流量。已经表明，在各种人造胎盘期间的血液动力学中，可以通过调整自动输出量和旁路流量来管理自我输出和旁路流动的波动，同时保持自我心脏输出量 - 型 - 型 - bypass-bypass流量平衡。已经表明，在使用人造胎盘术期间，控制血液动力学的动力学很重要，同时保持旁路流量最低，并调整自我心输出量和旁路流量，同时保持自我输出量 - 型 - 型 - 型 - 型 - 型 - 型 - 型 - 型 - 型 - 型 - 基本流量平衡。