ヒト心臓を用いた大動脈弁閉鎖不全症モデルの確立と生理的な大動脈リングの開発

國原 孝  東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (80725268)

大動脈弁閉鎖不全症（aortic regurgitation: AR）に対する形成術が普及していないのは大動脈基部を適切に固定するリングの欠如である。従来の研究は豚心臓やシュミレーションによる解析であり、実際に基部拡張したヒト心臓で再現できるかどうかが新しい大動脈リングの実用化への最後のステップであった。本研究では特殊な方法で固定したヒト心臓を用いて大動脈基部拡大モデルを作製する。ついで正常大動脈弁輪をトレースして作成した大動脈リングを植え込み大動脈逆流の制御効果を拍動循環シミュレータを用いて従来のsuture annuloplastyと比較評価することを目的とする。具体的な方法を下記に示す。
1) 前段階としての豚心臓を用いたAR モデルを確立する
2) 上記AR モデルを拍動循環シミュレータに組み込んで大動脈弁形成術のトレーニングシステムを構築する
3) 正常人の心電図同期computed tomography より得られた大動脈弁輪形態を3D プリンターを用いて光硬化性樹脂製のリングとして再現する
4) 豚心臓ARモデルにsuture annuloplastyを施行し、拍動循環シミュレータでARが減少することを確認する
5) ついでsutureを外してリングを植え込み、拍動循環シミュレータでARの減少程度を比較する 6) Thiel 法で固定したヒト心臓をコラゲナーゼ溶液に浸漬して大動脈基部を拡大させ、AR モデルを開発する 7) 上記同様、拍動循環シミュレータでsuture annuloplasty とリングのAR減少効果を比較し、血行動態を測定して実用化を目指す

現在までの達成度

3: やや遅れている

理由

1) 拍動循環シミュレータは早稲田大学先端生命医科学センターに設置しており、その実際の運用は同センターのスタッフに任されているため、スケジュール調整が困難であった
2) リングの特許出願のために異なる楕円率のリングの効果を検証する必要があったため
3) Thiel 法で固定できるヒト心臓には限りがあるため

1) 拍動循環シミュレータは早稲田大学先端生命医科学センターに設置しており、その実際の運用は同センターのスタッフに任されているため、スケジュール調整が困難であった→スタッフと連絡を緊密にして、なるべく頻回に実験を行っていくようにする。また、新たな人員を雇用して実験頻度を高めることを検討中。
2) 異なる楕円率のリング→楕円率0.85が最適と言うことが判明し、この工程は終了した。
3) Thiel 法で固定できるヒト心臓には限りがあるため→解剖学講座のスタッフと連絡を緊密にして、使用できる機会を逃さないようにする。

早稲田大学先端生命医科学センターとのスケジュール調整が困難であったことと、リングの特許出願のために異なる楕円率のリングの効果を検証する必要があったため、さらにThiel 法で固定できるヒト心臓がなかなか手に入らず、実験の回数が予定より少なかったため